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神奇的饮水鸟
更新日期:2012-4-8    作者:罗洁华    编辑:admin    点击量:10399

神奇的饮水鸟

南京市第十三中学  罗洁华老师  提供

部分图片绘制:通用技术网站长 张从军

 

饮水鸟在美国是赫赫有名的畅销玩具,英文名:drinkingbird。它的神奇之处在于,在它面前放杯水,它就会俯下身去,把嘴浸入水中“喝”一口,然后直立起来。可是刚直立一会儿又会俯下身去“喝”一口,然后再次直立起来。饮水鸟就这样不停地点头“喝”水,犹如一台永动机,十分神奇!真是:

 

无电无磁无发条,

头上点水开始摇;

只要杯中水不断,

日夜不停真是巧;

晴天风天喝不饱,

阴天冷天喝水少;

中华大地宝物多,

爱因斯坦惊呆了。

 

百度百科http://baike.baidu.com/view/752866.htm#6饮水鸟介绍(已编辑修改)

 

饮水鸟概况图

 


关于饮水鸟的传说

中国古代玩具“饮水鸟”类似永动机的状态曾经让大科学家爱因斯坦也惊叹不已。“饮水鸟”的形象最后一次公开出现是在上世纪30年代时一本国外的科普读物上,之后就销声匿迹了。这只神秘的“饮水鸟”发明于什么时候?不可考;民间是否还有流传?不知道。借助当时的一些资料,我们找到了一些关于这种玩具的零星记忆。

 

现代饮水鸟

国外科普读物中记载的饮水鸟,主体由玻璃制成,如下图示。它的身体是一根玻璃管,管的上端是一个小球,也就是鸟头,管的下端是一个大球,也就是鸟的尾部。球内装有液体,管的下端浸在液面下。整个鸟身是密闭的,架在一个类似鸟腿的座上。它的头部粘有尖尖的嘴,尾部粘有羽毛。为了让人不能看清鸟身体里的秘密,它的身体被涂上了黑色。而它的神奇之处就是,在鸟的面前放上一杯水,鸟就会俯下身去,把嘴浸到水里,“喝”了一口后,又直立起来。可是直立一会儿它又会俯下身去,等到鸟嘴浸到了水,“喝”了一口,又会直立起来。就这样,它不停地点头喝水,就像是一台永动机。但是永动机在科学理论上是不可能的,那么这到底是怎么回事呢?

饮水鸟

“冒牌”永动机

原理

当然这种玩具并不是永动机,它之所以能不停地点头喝水,是因为它包含着复杂的物理学原理。原来“饮水鸟”内的液体是乙醚一类易挥发的感温液体,在高温里很容易蒸发,而液体的饱和蒸汽所产生的压力又会随温度的改变而剧烈的改变。

a.头部受冷,气压下降,尾部的液体因为吸力沿颈部上升。这样头的重量在增加,尾部的重量在减轻,重心位置发生变化,当重心超过脚架支点而移向头部时,鸟就俯下身到平衡位置。这个位置可以通过鸟嘴的重量来调试。

b.头部降低,内部发生两个变化。一是“饮水鸟”的嘴浸到了水,这样鸟头被打湿。二是上下的蒸汽区域连通,两部分气体混合,没有了气压差,但由于吸收了周围空气的热量,蒸汽的温度略有上升。这时上升到头部的液体,在本身的重量作用下流向下端尾部。

c.尾部变重,头部向上翘,液体全部集中到尾部,同时,头部的蒸汽因为刚粘到的水又开始冷却。

原来“饮水鸟”头部不断蒸发所吸收的周围空气的热量,就是这奇妙的“饮水鸟”能够活动的原动力。正是因为它使用的是周围察觉不到的能源,所以才会被人误认为是永动机。


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