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魔力科学小实验 | 可以自动循环的小水车,传说中的永动机?

魔力科学小实验 | 可以自动循环的小水车,传说中的永动机?
2020年07月18日 17:29 新浪网 作者
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魔力科学小实验 科学科普博主 泛科普视频自媒体

  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,做一些有意义的事情。

  想象是美好的,但现实是残酷的,这种机械终究只能活在想象中,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。

魔力科学小实验 | 可以自动循环的小水车,传说中的永动机?

  永动机虽然做不出来,但是不借助马达和电源,我们也能做出一些自动化的机械小装置。

  今天,奶爸就带大家用塑料瓶做个可以自动循环的小水车,非常有趣,一起来看看吧!

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所需材料:热熔胶枪,钻孔器,塑料瓶3个,吸管若干。
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  首先,用钻孔器在塑料瓶瓶盖上方钻孔,并插入一根吸管,与瓶底间隔1cm左右,将另一个塑料瓶横着固定在旁边。

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  再取一个塑料瓶,将瓶身剪掉一半做个水槽,并在下方钻孔,用热熔胶固定在吸管上。

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  按下图所示,按之前的操作方法,将一黑一白两根吸管,分别用热熔胶固定在塑料瓶上。

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  接着,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。

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  将粉色的小水轮用热熔胶固定在U型的吸管上。

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  在黑色吸管上方再接上一小截吸管做个出水口,用橡皮筋固定使它保持向下的V型。

  接着往水槽里倒入一定量的水,为了便于观察,在水里添加了色素。

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  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。

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  待水全部流过来后,就将装置重新摆正。

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  接下来,继续往水槽里倒入适量的水。

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  不一会儿,你会看到上面的出水口有水源源不断地流出。

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  小水轮也在水流的带动下,不停的转动,怎么样,是不是很好玩?

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  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出到中间的瓶子,此时中间瓶子的大气压就会高于外界,所以水就从吸管中被挤压出来,从而推动小水轮转动。

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  虽然古人不知道能量转换这个物理概念,但在长期的经验摸索下,他们发明了有异曲同工之妙的灌溉工具——筒车,目前在一些旅游地,都还能看到它的身影。

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  利用湍急的水流转动车轮,使车轮上的水筒自动戽(hù)水,临顶,水斗又自然倾斜,将水注入渡槽,流到灌溉的农田里。

  虽然筒车的构造很简单,但很大程度上解放了人力,低水高送,大大提高了灌溉的效能。

  ▽天工开物中的筒车

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  最后,奶爸要来提问了,如何才能让循环小水车转动的更久一点?

  奶爸提醒:使用热熔胶枪时,请注意用电安全。

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