diy自制希罗喷泉.doc

自制希罗喷泉以下图片转载自网络。 亚历山大里亚的希罗（公元10年70年），是古希腊的一位著名的科学家和发明家，我们曾经介绍过的“希伦蒸汽机”就是他发明的，关于希伦蒸汽机请看这里： 。 不错“希罗”和“希伦”是一个人，中国教育界对外国科学家人名的翻译似乎没有统一的标准，往往让人迷惑。比方电压的单位是“伏特”，而化学电池被叫做“伏打电池”，其实“伏特”和“伏打”也是同一个人。 希罗有很多发明，比方希伦蒸汽机、风力机械装置、注射器等。最有趣的是一种自动售货机，向里面投入硬币，这台机器就会自动流出一定分量的“圣水”，很像现在的自动咖啡机啊。 普通喷泉利用了连通器的原理。比方在山上修建一个蓄水池，用一根管子把池子里的水引到山下，因为山上水的液面高于山下，压力差会使山下水管里的水喷向空 中，成为喷泉。但是这种喷泉喷出的水会高于山顶的水池吗？显然不会，最多只能与山顶的水面等高，这是很简单的物理原理。 但是希罗喷泉不同，希罗喷泉相当于建在山顶，喷出的水柱远高于山顶的蓄水池，所以第一次看到它的人会惊讶不已，仿佛它违反了最基本的物理定律。当然希罗喷泉是不会打破物理定律的，你发现任何貌似不符合物理定律的现象，都只是由于你了解的深度不够而已。 下图是普通喷泉与希罗喷泉的比较。 对普通喷泉来说，山顶水面高度与喷泉喷嘴处水面高度的差h，这段高度的水柱产生的压力，就是喷泉往空中喷发的动力，这一点很好理解。 对希罗喷泉而言，同样是利用了水的液面高度差造成的压力，使水柱喷向空中，只不过装置非常巧妙而已。容器A，就是山顶的蓄水池里的水，通过水管1进入容 器C，C是建在山脚的一个密封的容器，设A与C的水的液面高度差为h1。容器C里面一半装的是水，一半是空气。因为它是密封的，所以里面的空气要受到A里 面过来的水的压力，换算到压强，也就是h1高度的水造成的压强，有初中物理知识的可以算出具体结果来。 容器C里面的压力，通过管2（注意管2里面没有水，只有空气），被传导到上面另外一个密封的容器B里面。B里也是一半水一半空气，因为它与容器C里的空 气通过管2连同，所以它里面空气的压力与C里面是相同的，都是h1那么高的水柱造成的压力。注意管2里面的空气柱也有一定的高度，而且压力大于1个大气 压，因此它也产生一定的压力，但是由于空气的密度与水相比可以忽略不计，所以它产生的压力也可以忽略不计。 容器B里面的水，通过管3伸到A的水面之上，也就是喷泉的喷嘴处，我们假设它们的高度差是h2。那么管3的喷嘴处的水受到的压强，就等于h1减h2这么 高的水造成的压强。我们看到h1明显高于h2，因此喷嘴处的水受到正的压力，就会喷向空中。h1与h2的高度差越大，喷管里的水受到的压力也就越大，水柱 也就喷的越高，就造成了山顶处有喷泉的奇观。 想想在几千年前的古希腊，那时候没有水泵也没有电动机，山顶的喷泉的确算是一个奇观。 弄懂了希罗喷泉的原理，我们不由得感叹，古希腊的文明是多么伟大，希罗这个人是多么聪明。怎么，你还没弄懂？没关系的，你只不过比一位伟大的发明家笨那么一点点 下面我们自动动手来做一个希罗喷泉的模型，以下图片是一位外国朋友做的，我们在此向他表示感谢！ 需要的材料是：3个矿泉水瓶，3支吸管，长度分别是20、30、40厘米。普通吸管可能没有那么长，可以去杂货店或者卖观赏鱼的地方，买那种抽水的细塑料管。 需要的工具是：手电钻和大剪刀。手电钻是用来在瓶子上钻孔的，当然你也可以用烧红的钉子，或者用小刀慢慢在瓶子上钻孔，只不过麻烦一些，或者钻的孔不圆、不光滑而已。 首先把一个矿泉水瓶切下1/3，用来做希罗喷泉最上面那个容器，也就是放在“山顶”的容器A。 然后用手电钻在A的瓶盖上钻孔，孔的直径要等于或者略小于你所用的吸管的外径。 钻完孔的瓶盖。 这是组装完成后的各个瓶子的相对位置。注意每个瓶盖上的孔的对应位置不要弄错，不然穿不进吸管。假如吸管与瓶盖之间密封不好，可以用点玻璃胶或者万能胶。 组装完成后，只要2号瓶里装满水就可以了。然后用另外一个容易向1号瓶加水，水通过管1流入最下面的3号瓶，压力传导进中间