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我們用仨瓶子,做了個偽「永動機」

正經玩每周六上午會推送一個好玩的科學實驗,可以由家長大朋友帶著小朋友在家裡動手操作。希望正經玩陪您度過每一個溫馨的親子周末,讓小朋友的童年充滿知識、愛和陪伴。

引子與先睹為快

永動機可以說是18世紀最重要的「發明」

重要到什麼程度呢?

重要到它無數次的被發明失敗

恰恰證明了能量守恆定律的成立

而「第一類永動機」不可能被設計

也成為熱力學第一定律的

另一種表述方式

可見當時永動機的概念多麼深入人心

但是,今天小編拿了3個瓶子

通過不斷的連接和導通

使得最上面的瓶子,液面並不下降

水則可以源源不斷的從上面噴出來

噴出來的水又流入下面的瓶子

下面的水又會從上面噴出來

正如一個「永動噴泉」

請看:

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說在前面,這肯定不是「永動噴泉」!

至於為什麼不是?大家從後面的原理找找答案

實驗過程

實驗器材:打孔器、礦泉水瓶3個,吸管,剪刀,塑料軟管2根,熱熔膠槍,水,染料,所標杯

首先我們把其中兩個瓶子的瓶蓋取下

並在中心打孔,孔的直徑應與吸管差不多大小

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與上期一樣我們用了特別的方式打孔

大家採用自己方便的方式

兩個孔打好後將吸管穿進去

注意一端要留足夠長一段較短

然後用熱熔膠槍將瓶蓋尾對尾固定起來

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然後用溶膠將瓶蓋與吸管處封住

防止漏水漏氣

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然後我們把弄好的瓶蓋蓋回空瓶子

注意蓋嚴實不能漏氣漏水

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大家可能已經發現了

我們換了3個礦泉水瓶

這是因為

剛才那三個已經被我們做壞了

所以大家做的時候要注意細節哦

然後我們來處理第三個瓶子

將瓶子從瓶頸處剪開保留下半部分

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然後將剪下來的這一部分和之前的那部分按下圖擺放

先按第一張圖標記兩個點

再將兩個瓶子都轉180度

再按第二個圖標記兩個點

按標記的四個點打孔並準備軟管

兩根軟管長度分別上面兩張圖內兩個標記點的距離

然後將半個瓶子和整體用溶膠固定起來

注意瓶子上孔的排放要對齊

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將軟管插入打好的孔內

並拿熱熔膠固定好防止漏氣漏水

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經過這麼一系列複雜的操作我們終於完成了我們的裝置

然後將裝置豎立起來,往開口的瓶子里加水

最好加入一些染料效果會更明顯

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我們發現水會通過管子流入最下面的瓶子

一直加水加到最下面的瓶子快滿

然後我們將上面瓶子多餘的水倒出

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並將整個裝置倒立

(請側移手機屏幕)

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倒立以後上面瓶子的水會逐漸流入中間瓶子

等水不能再流動以後再將裝置轉回正位

再往開口的瓶子里加水

我們會發現水加到一點量

上面的吸管就開始一直噴水了

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放一個細節的圖

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我們會發現中間瓶子內的水會逐漸減少

當水低於中間瓶子軟管的位置時噴泉停止

然後此時我們再將裝置倒轉

再按上述過程來過就可以一直循環的做下去了

於是在下一次循環里我們加入了色素

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從上面看這個現象

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原理解說

這個現象也叫海倫噴泉

是利用氣壓完成的一個巧妙設計

有一些設計可以使流出的水流回中間區域

所以有時候有人會說它是「永動機」

上圖為海倫噴泉的原始設計

這個過程也有損耗不可能實現永動

實驗中將水通過倒轉的方法加到中間瓶子

然後在開口的瓶子里加水時

水流入最下面的瓶子

將最下面瓶子內的空氣擠入中間瓶子

所以可以看到中間瓶子吸管里出現大量氣泡

然後中間瓶子內的氣壓增大

將水通過軟管壓出到開口的瓶子內形成噴泉

至於水柱的高度由什麼來影響

CUPT的孩子們動手做實驗吧

另:實驗中有個小細節

瓶子第一次倒轉後上面瓶子突然變扁

這個是為什麼呢?大家可以思考一下


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