5.3 液體的壓力也可以向上

液體的壓力究竟是朝著哪個方向的？關于這個問題許多人也許認為液體的壓力是朝著容器的底部和側壁的，卻不知道，液體的壓力也是可以向上的。也許有人會立刻反駁，認為液體的壓力怎么可能向上呢？如果你不信，不妨做個小實驗，讓事實說明一切。

用普通的煤油燈燈罩就能夠證明。如圖5-2所示，用厚紙板剪一個大小能夠完全蓋住燈罩的小口，然后用紙片蓋住燈罩的小口。將紙片和燈罩都浸入水中。最初為了使紙片不脫落，需要用手指托住，或者也可以在紙片的中間穿一根線，拉住繩子來固定。等到燈罩沉入水中達到一定深度的時候，你會發現，即便你松開手指或者繩子，紙片還是穩穩地固定在瓶口。這個實驗就證明了，液體的壓力也有向上的。只有下面的液體向上施壓托住紙片，它才會附在瓶口。

圖5-2 證明液體從下至上施加壓力的實驗

這個向上的液體壓力也可以測量，就同其他方向的力一樣。我們往燈罩內加水，當燈罩里的水增加，水面接近整個容器的水面高度，紙片脫落，可見，此時燈罩內紙片受到的壓力同容器的水向上的壓力一樣大，從而能夠算出紙片下面的水向上的液壓究竟是多少。這就是液體對于各種浸入液體中的物體的壓力規律。正是因為如此，才會發生阿基米德定律中所說的在液體中“失去”重量的現象。

如果你能再找來幾個形狀不同但開口相同的玻璃燈罩，你就能夠通過下面的實驗來驗證液體壓力的另一個定律，就是液體對容器底部的壓力僅僅取決于容器的底面積和液面高度，同容器的形狀無關。如圖5-3所示，實驗方法同驗證液體壓力向上的方法類似，就是把不同的燈罩按照同樣的深度浸入水里。為了試驗更加精確，需要在浸入水前在燈罩的統一高度處貼上紙條，這樣能夠更直觀地觀測到實驗結果。當幾個燈罩的水達到同一高度時，紙片就會脫落。也就是說，只要水柱的底面積和高度相同，壓力也就相同。請特別注意，這里的高度并不是長度，而是指垂直于水面的高度。如果水柱是傾斜的，它對底部的壓力也會同高度較短而垂直于水面的水柱對底部的壓力一樣。

圖5-3 證明液體對容器底部的壓力僅僅取決于底部面積的大小和液面的高度