自动循环小水车
2021-06-08
在历史上,永动机一直被人们讨论和研究,在人们的想象中,它可以不停地自动运动,而且还可以举起重物等,做一些对人类有意义的事情。想象是美好的,现实是残酷的。永动机终究只能活在人们的想象中,现实中是不可能制造出来的,因为它违反了能量守恒定律和热力学定律。我们虽然制造不出永动机,但是不借助马达和电源还是能够做出一些自动化的机械小装置的。本期,我们就用塑料瓶做个可以自动循环的小水车,非常有趣,一起来试试吧!
实验材料
热熔胶枪,钻孔器,塑料瓶三个,吸管若干。
安全提示:请在成人监护下使用热熔胶枪和钻孔器。
实验步骤
1首先,用钻孔器在塑料瓶瓶盖上钻孔并插入一根吸管,吸管与瓶底间隔一厘米左右。将另一个塑料瓶横着放倒固定在旁边。
2再取一個塑料瓶,将瓶身剪掉一半做个水槽,并在下方钻两个孔。将吸管从尾部的孔中穿出并用热熔胶固定。
3如图所示,将白色吸管分别插进塑料瓶约0.5厘米,之后用热熔胶固定。将黑色吸管插进“水槽”和横放的塑料瓶,并用热熔胶固定。
4另取一根吸管,将吸管按照同一个方向剪成尖头状,用热熔胶粘成扇叶状的小水轮。在小水轮中间钻孔并插入一根牙签,最后将小水轮用热熔胶固定在U形吸管上,粘在“水槽”上。
5安装出水管。在伸出“水槽”的黑色吸管上接一小截吸管当作出水口,用橡皮筋固定使出水口保持向下的V形。接着往水槽里倒入一定量的水。为了便于观察,可以在水里添加色素。
6底部的塑料瓶快装满水后,用手将整个装置斜过来,这样水就会注入到另外一个瓶子里。
7待水全部流过来后,就将装置重新摆正。接下来,继续往水槽里倒入适量的水。不一会儿,你就会看到上面的出水口有水源源不断地流出。
实验结论
之所以有这么神奇的效果,还得感谢大气压的帮忙。
流入底部瓶子中的水,占据了瓶子的一定体积,因而会将部分空气排到中间的瓶子里,此时中间瓶子的大气压就会高于外界,所以水就从吸管中挤出来了,从而推动小水轮转动。
虽然古人不知道能量转换这个物理概念,但在长期摸索下,他们发明了有异曲同工之妙的灌溉工具——筒车。
利用湍急的水流转动车轮,使车轮上的水筒自动灌满了水,临顶,水斗又自然倾斜,将水注入渡槽,流到灌溉的农田里。
试一试
如何才能让小水车转动得更久呢?答案请在本期找!