Question

какое явление используют в устройстве поршневого водяного насоса

Answer 1

Атмосферное давление.Это давление, какое оказывает на поверхность (земную, водную) воздушный слой земной атмосферы. Поэтому поршневый насосы имеют ограничения по высоте подьема воды. Вода поднимается насосом до уровня на котором уравновешивается давление атмосферного воздуха. 
Если надо поднимать воду на высоту выше (порядка 9 метров) используют электрические насосы, высота подьема в которых определяется уже мощностью мотора.