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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