Làm thế nào nước buộc phải chảy lên trên. Vẽ, mô tả

PHÒNG KHÁM LAO ĐỘNG TRẺ EM
Thư viện miễn phí / Cẩm nang / Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em

Làm thế nào nước bị buộc phải chảy lên trên. Phòng thí nghiệm Khoa học Trẻ em

Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em

Cẩm nang / Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em

Các bản thảo tiếng Ả Rập cổ đại đã mang đến cho chúng ta câu chuyện về những sáng tạo đáng kinh ngạc của nhà phát minh cổ đại Heron of Alexandria. Một trong số đó là một chiếc bát thần kỳ tuyệt đẹp trong ngôi đền, từ đó một đài phun nước phun ra. Không có đường ống cung cấp nào có thể nhìn thấy ở bất cứ đâu và bên trong không có thiết bị cơ khí nào. Nước đến từ đâu? Tại sao vội vã lên?!

Ngay cả một người hiện đại cũng sẽ ngạc nhiên. Rốt cuộc, điều này trái với định luật hấp dẫn!

Nhưng bạn có thể nhìn thấy chắt của đài phun nước Heron tại một triển lãm gần đây về sự sáng tạo khoa học và kỹ thuật của tuổi trẻ. Trong số các vật trưng bày của nó có một chiếc bình rất giống với một chiếc bát cổ. Nó cũng phun ra nước. Con tàu có thể được chạm vào, nhấc lên... Nhưng đài phun nước phun ra như thế nào và từ đâu vẫn là một bí mật. Phép màu?

- Không, - tác giả của món đồ chơi Viktor Zhigunov trả lời. Và anh ấy giải thích cho chúng tôi nguyên tắc hoạt động trên mô hình đơn giản nhất.

Lấy một cái ống dài khoảng 400 mm, cắm hai nút cao su đặc vào đó và cắm một đoạn bút bi vào các nút như trong Hình 1. Sau đó lật ngược ống lại và đổ đầy nước vào khoảng trống giữa các nút. Sau khi trả lại mọi thứ về vị trí ban đầu, hãy ngâm thiết bị vào bồn chứa đầy nước và đảm bảo đặt theo chiều dọc. Và bạn sẽ thấy một dòng nước sẽ bắn ra từ thanh trên cùng như thế nào. Tại sao? Giải pháp rất đơn giản. Nước trong bồn tắm ép không khí dưới các phích cắm, do đó, nước được lấp đầy giữa chúng và đẩy nó ra ngoài. Đây là lời giải thích về bí mật của Heron!

Làm thế nào nước buộc phải chảy lên trên

Bạn hỏi, điều gì đã làm cho nước phun ra khi không có lực tác dụng lên chiếc bình của Heron và nó không bị nhúng trong nước?

Hãy xây dựng một mô hình khác - máy phun nước. Lấy các khối nhựa nhiều màu (nhiều bạn có chúng nằm xung quanh). Kết nối chúng như trong Hình 2 và cố định vào khung dây. Sử dụng một chiếc đinh nóng để chọc lỗ trên các hình khối. Chèn các dây bện bằng cao su hoặc nhựa đã tháo ra khỏi dây điện vào chúng. Điều mong muốn là đường kính trong của chúng không vượt quá 2-3 mm. Đảm bảo rằng trong các khối lập phương, một số ống gần chạm đáy, một số ống khác gần chạm đỉnh. Tất cả các kết nối phải chặt chẽ.

Nhặt một chiếc "bát" từ một món đồ chơi bị hỏng phù hợp hoặc cắt nó ra khỏi vỏ của một quả bóng cao su cũ và đầu bút bi.

Đài phun nước đã sẵn sàng. Bây giờ nó cần phải được tải. Đổ nước từng chút một vào bát. Nước sẽ dần dần tràn vào khối lập phương phía dưới bên trái. Sau khi đổ đầy, hãy lật ngược thiết bị của bạn - nước sẽ chảy vào khối trên cùng. Lật lại và thêm nước vào bát. Lặp lại thao tác nhiều lần cho đến khi tất cả các khối trên cùng được lấp đầy. Bây giờ đài phun nước sẽ đánh.

Khi hết, hãy lật thiết bị 180° - thiết bị sẽ sạc lại và toàn bộ quá trình sẽ lặp lại.

Nguyên tắc hoạt động của một thiết bị như vậy không khó hiểu, trong thí nghiệm này, nước hoạt động, được nâng lên trong một số khối lập phương đến một độ cao nhất định so với các mức khác.

Viktor Zhigunov không đơn độc trong nỗ lực xây dựng mô hình hoạt động của Đài phun nước Heron. Ở Mỹ, nhà phát minh John Folkis cũng giải quyết vấn đề tương tự. Hình 3 cho thấy mô hình làm việc mà ông đã phát triển. Nó được làm bằng thủy tinh hữu cơ, vì vậy thông qua các bức tường trong suốt, bạn có thể nhìn thấy nước chảy ở đâu và như thế nào.

Trong Hình 3a, đài phun nước đã sẵn sàng hoạt động. Dưới tác dụng của trọng lực, nước từ ngăn trên chảy xuống ngăn dưới. Không khí ở đó dần dần bị nén lại và bắt đầu tạo áp suất lên chất lỏng ở ngăn giữa - sau tất cả, chúng giao tiếp với nhau. Kết quả là, chất lỏng dâng lên qua ống vòi phun và bắt đầu phun ra khỏi nó (Hình 3b). Quá trình này tiếp tục cho đến khi mực nước ở ngăn giữa giảm xuống vạch khi nước chỉ chạm vào đầu dưới của đầu tip (Hình 3c). Bây giờ, để thiết bị hoạt động, cần phải "sạc" lại - phân phối lại nước trong các ngăn. Nó được lật 180 ° và mọi thứ sẽ tự lặp lại, chỉ theo thứ tự ngược lại (Hình 3d, e và f).

Nhà phát minh người Mỹ đã tạo ra một món đồ chơi gây tò mò khác theo nguyên tắc tương tự, nơi ông sử dụng bánh xe nước. Nước (xem Hình 4) tràn ra khỏi ống khiến ống xoay. Đối với nhiều người lần đầu tiên nhìn thấy món đồ chơi này, dường như họ có một cỗ máy chuyển động vĩnh cửu trước mặt. Nhưng bây giờ sẽ không khó để bạn giải thích công việc của nó.

Đài phun nước của Heron, các thiết bị của Zhigunov và Folkis - chúng có khả năng khiến chúng ta ngạc nhiên chỉ bằng những thủ thuật hài hước không? Viktor Zhigunov tin rằng những thiết kế như vậy có thể có những ứng dụng công nghiệp khá nghiêm túc. Ví dụ, sử dụng nguyên lý của Heron, có thể tạo ra các thiết bị bơm liên tục hiệu suất cao có thể nâng nước lên độ cao vài mét mà không tiêu tốn một gam than, xăng hay một watt điện. Làm thế nào điều này có thể được thực hiện được thể hiện rõ ràng trong Hình 5. Một con đập được lắp đặt trên sông, mép trên của đập thấp hơn một chút so với mực nước. Nước tràn qua mép, rơi vào rôto, được lắp ráp từ một số thùng lớn được nối với nhau bằng các ống, như trong một trong các mô hình của chúng tôi, và làm quay nó.

Nhưng bạn hoàn toàn có thể làm mà không cần đập nếu cùng một rôto, như trong Hình 6, quay trên một trục ở trạng thái ngập nước. Một hệ thống các thùng nối tiếp sẽ luân phiên lấy không khí hoặc nước và nâng nó lên. Vì vậy, năng lượng tự do của dòng sông sẽ có thể cung cấp nước tưới cho các khu vườn và vườn cây ăn quả, cung cấp cho hệ thống tưới tiêu và được sử dụng cho các nhu cầu công nghiệp khác mà không cần bộ chuyển đổi trung gian.

Hãy cố gắng sử dụng lời khuyên của một nghệ nhân cổ đại và những người theo ông - những người đương thời của chúng ta.

Tác giả: V.Aleshkin

Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em:

▪ Sau đuôi tàu, trong dòng nước bọt

▪ Đồng hồ thạch anh

▪ Đồng hồ Axe

Xem các bài viết khác razdela Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Một tinh thể lượng tử đã được tạo ra 18.11.2012

Cả kim cương quý và than chì rẻ tiền đều được làm từ các nguyên tử cacbon giống nhau. Một sự khác biệt nhỏ nhưng rất quan trọng giữa các vật liệu này là cấu hình hình học của các khối của chúng. Cùng một chất liệu không thể đồng thời là kim cương và than chì. Tuy nhiên, trong vật lý lượng tử không có giới hạn đó - điều này đã được chứng minh bởi một nhóm các nhà vật lý do Giáo sư Immanuel Bloch từ Viện Max Planck về Quang học Lượng tử và Ludwig Maximillian từ Đại học Munich dẫn đầu.

Các thí nghiệm được thực hiện với một loại khí lượng tử được làm mát siêu nhỏ. Dưới tác động của chùm tia laze, các nguyên tử riêng lẻ có thể được sắp xếp thành các cấu trúc hình học đều đặn. Nhưng không giống như các tinh thể cổ điển, tất cả các cấu hình có thể có của một tinh thể lượng tử sẽ tồn tại đồng thời. Quan sát này được thực hiện sau quá trình chuyển đổi của các hạt thành cái gọi là. Trạng thái Rydberg, trong đó chúng bị kích thích mạnh bởi năng lượng của chùm sáng.

Immanuel Bloch cho biết: "Thí nghiệm của chúng tôi chứng minh tiềm năng của khí Rydberg để tạo ra các trạng thái mới của vật chất. Do đó, chúng tôi đặt nền tảng cho mô hình lượng tử, ví dụ, nam châm lượng tử".

Thí nghiệm bắt đầu bằng việc làm lạnh một tập hợp vài trăm nguyên tử rubidi đến nhiệt độ gần bằng không tuyệt đối và nhốt các nguyên tử trong một cái bẫy ánh sáng. Sau đó, một cách tử ánh sáng tuần hoàn được xếp chồng lên đám mây nguyên tử - cái gọi là cái gọi là. một cách tử quang học cung cấp sự lấp đầy gần như đồng đều ở phần trung tâm của bẫy nguyên tử. Sau đó, sử dụng tia laser, các nguyên tử được đưa đến trạng thái Rydberg, trong đó lớp vỏ electron bên ngoài nằm ở một khoảng cách rất xa so với hạt nhân. Kết quả là, vùng ảnh hưởng của các nguyên tử này đã tăng khoảng 10 lần đến một kích thước đơn giản là khổng lồ - vài micromet, bằng 000/1 sợi tóc người. Bây giờ các nguyên tử này bắt đầu tương tác thông qua cái gọi là. Lực Van der Waals.

Lực đẩy lẫn nhau của các nguyên tử này dẫn đến thực tế là chúng nằm cách nhau vài micromet. Giữa các nguyên tử có mối tương quan về mặt không gian, mà tùy thuộc vào số lượng nguyên tử bị kích thích sẽ dẫn đến các dạng hình học mạng tinh thể khác nhau. Nói chính xác hơn, tất cả các mạng tinh thể có thể tồn tại đồng thời ở đó. Trạng thái mới này của vật chất rất mỏng manh, nó chỉ tồn tại miễn là chiếu tia laze và các nguyên tử được kích thích.

Chụp "ảnh tức thời" của các cấu hình như vậy bằng một kỹ thuật đặc biệt với độ phân giải cao nhất, các nhà khoa học đã xác định được các dạng hình học khác nhau của tinh thể này. Các cấu hình điển hình là ba nguyên tử trong một tam giác đều, bốn hoặc năm dạng hình vuông và hình ngũ giác đều. Các thí nghiệm phù hợp tốt với các dự đoán của mô phỏng số.

Tin tức thú vị khác:

▪ cây dương không gây dị ứng

▪ Ổ cứng gắn ngoài cho người dùng mạng xã hội

▪ Nguồn cung cấp điện cho phòng thí nghiệm cao áp 800W TDK-Lambda

▪ Giảm thiệt hại do cối xay gió

▪ Túi khí di động

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần trang web Mô hình hóa. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Nhà văn-ứng cử viên. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Con ốc sên đánh lừa con quạ như thế nào trong truyện cổ tích Nhật Bản gợi nhớ truyện ngụ ngôn quạ và cáo? đáp án chi tiết

▪ Điều kỹ sư trưởng. Mô tả công việc

▪ bài viết Bộ tạo dao động thạch anh cho bộ cộng hưởng hoạt động thấp. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Tiêu chuẩn thử nghiệm thiết bị điện và thiết bị lắp đặt điện của hộ tiêu dùng. Các chỉ tiêu tối đa cho phép về chất lượng của dầu máy biến áp. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web