戒盈杯：過猶不及話虹吸 精選

引言：收拾書櫃而看到讀大學時訂閱的《力學與實踐》，當時是季刊，一年1.60元，相當於3天的伙食費，與當時的書籍相比似乎價格有些偏低(現在是雙月刊，一年240元。因自己發表文章，2013年後刊物自費訂閱仍予保留)。1983年第3期第60頁有老亮的「讀書有感」。我覺得「將勘誤表寄著譯者和出版社」值得學習――做教師的就該這樣才好呢。

做事要認真仔細，但知道思慮欠周或一時疏忽總是有的，不可完全避免；因而別人指出自己的錯漏時總是真心誠意地感謝；即使人家說錯了，也是自己敘說不清方引起誤解，同樣得在致謝之後修改文稿。

正文：某日網上看到新聞，翻出本書，掃描了封面和書中的一段話：

幾年前一位製作陶瓷器的朋友在吃飯時跟我提到戒盈杯。它的設計是在杯子上打洞，如果倒得適量酒就不會流掉，但若超過七分滿酒就會流到下面去，是一種很奇特的酒杯。這杯子代表「凡事不可過滿」的意義.........

又從網上找到一張「戒盈杯」的圖片，配上此前上課用的照片，添在下午「生活中的力學」課件前作為開場白。當然會再演示一下虹吸現象，說「水往低處流是內因，本性；大氣壓是外因，環境；而曲管內充滿水是觸發條件，機遇！」

學校真是太大了；而17點開始的第四大節課與第三大節課之間只有10分鐘間隙，因而多有同學遲到。第一次課就說：「我是不點名的。沒事還請來聽課，遲到從後門進來就好」。當然上課的前5~10分鐘不講新內容，講些與力學相關的新聞或趣事。這次用「戒盈杯」。

虹吸就是液體利用曲管經過高於液面地方流向低處。上課演示多種虹吸發生方式並說明用途。對於「戒盈杯」而言，水位達到最高點之後才能流動，而流動停止需要水位低達進水口；因曲管最高點是不知道的，水位變化就有了「量變引起質變，質變不可逆轉，臨界點隱蔽難知」的況味。

實際所用出水管有60 cm長，因而出流速度較高；以低流量向杯中持續補水，即可形成周期性的間斷出流且流量較大，並說「由於沒有機械啟閉構件，可靠性較高，能夠用於什麼什麼沖水啊」。據此也可以解釋某些山區間隙泉的緣由。

上課時也用一根細管灌滿水，用手指壓住上端則水不流出而鬆開則流出，據此說明「鴛鴦壺」的力學原理。又，「戒盈杯」和「鴛鴦壺」想來可用粗棉線埋在陶坯中燒制而成；這些中國古代就有，上課時還可以講些有趣的故事。

虹吸管進水口與出水口的水面都是大氣壓，計算流速時水頭差就只剩下高度差而不含有大氣壓，有時竟會引起誤解，如《辭海》2000版縮印本2244頁「裝置通常處在大氣中。但即使兩貯水器液面為真空，虹吸現象也能實現」。這實在是錯了――沒有大氣壓力怎能產生虹吸呢。

左側水往高處流時壓力要降低，因而曲管最高點不能超過液面大氣壓所對應的液柱高度，否側曲管頂部就要成為真空――1643年Torricelli (160~1647)所做的大氣壓試驗啊。

虹吸流量的計算公式看似簡單，內涵卻有些複雜，因而寒假中寫了一篇文章送到本校學報，表明教師應該細緻地理解教材內容才好；

尤明慶.實現虹吸過程的條件.pdf,焦作工學院學報(自然科學版), 2003, 22(6): 487-489

隨即又以簡略的說明寄到《辭海》編輯委員會。七年後看到新版《辭海》刪除了那兩句話，其餘解釋不變(文字在左欄底部，圖在中欄頂部)。今天寫這些文字，又過去了七年呢。

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