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自动循环水流制作,最经典的就是“希罗喷泉”。通过压力和压强的作用,让水碰出来,并实现水流自动循环。在绝对的环境和前提下,希罗喷泉构成一个永动机。很多景观喷泉都可以采用这种构思。
具体的结构如下,实现效果为:右侧的瓶子上面的吸管会一直喷出水,形成喷泉效果,而且理论上不需要外界的能力介入,可以一直自动循环下去。
这个实验是要用到了中学物流的压力和压强的知识,在家就可以制作验证,具体的制作方法如下:
准备材料:2个款泉水瓶,一个塑料托盘,3段长短不一的软管,胶水。
钻孔,按照以下图方式将水瓶和软管接好,用胶水固定,保持密封不漏气。
往托盘加水,然后吸管B就会开始往外喷水,调整位置,确保喷出来的水落在托盘里,理论上这个自动循环水结构就完成,会一直不停的喷水。
这个实验的原理是什么呢?根据水流的起始分析可以看到:
当要喷泉工作的时候,往托盘里面加水,因为托盘和水瓶A之间的高度差,这个时候水流顺着吸管2往下流到水瓶A,
当水瓶A里面有水流进来,那么瓶子内的上方空间的气压会变大,
因为水瓶B和水瓶A之间通过吸管3连通,所以水瓶B里上方的气压也随之增大。
水瓶B里的气压增大产生的压强吧水从吸管1喷出来。
吸管1喷出来的水落到托盘里面,就相当于在往托盘里加水,又回到步骤一,后塍一个循环。
至此,一个自动水循环的装置就制作完成。
然后,我们可以通过调整水瓶B的高度,来增大或者减小喷泉的高度,因为如果水瓶B内空气体积不变,即内部气压不变,则只需要减小外压就能增大水瓶B上下的压力差,也就是说只需要减小水瓶B的竖直高度就能增大喷泉的高度。
这个实验的要点在于:
第一、必须确保所有的接口,不管是水瓶还是吸管连接无缝隙,不漏气,点胶是一个不错的选择。
第二、必须确保水瓶的高度和拖盘之间的高度差。