劉偉霞

飲水鳥是一種非常流行的玩具，只要小鳥的頭部接觸水后，它就可以不停地來(lái)回?cái)[動(dòng)和點(diǎn)頭飲水。據(jù)說(shuō)這種類似“永動(dòng)機(jī)”的狀態(tài)曾讓大科學(xué)家愛因斯坦驚嘆不已。

這么神奇的玩具你想擁有嗎？今天，就讓我們利用生活中的常見物品做一個(gè)簡(jiǎn)化版的“飲水鳥”，它同樣具有“頭部接觸水后不停運(yùn)動(dòng)”的特點(diǎn)。下面，就請(qǐng)大家和我一起做一做吧！

一、所需材料

盛滿水的杯子1個(gè)，玻璃碗1個(gè)，一次性塑料勺（邊緣較高，能盛住較多水）1把，細(xì)鐵絲（長(zhǎng)約20厘米）1根，墨水1瓶，面巾紙1張，裁紙刀1把。

二、制作過(guò)程

1.把細(xì)鐵絲做成支架。細(xì)鐵絲對(duì)折，一半用來(lái)做三角形底座;一半折成直角，并且使該直角豎直的邊（與底座相連的邊）的長(zhǎng)度低于水杯高度1厘米左右。

2.用裁紙刀在勺子上戳洞。首先用手指掂一掂勺子，找到使勺子保持平衡的狀態(tài)：然后在手指與勺子接觸的上方邊緣處，找兩個(gè)與勺子長(zhǎng)軸左右對(duì)稱的點(diǎn)，用裁紙刀的刀尖戳上小洞。（注意：兒童使用裁紙刀要在成人的監(jiān)護(hù)下進(jìn)行）

3.彎折面巾紙。選取面巾紙的一部分，卷成3厘米長(zhǎng)的細(xì)條，然后在距邊緣1厘米處對(duì)折。

4.組合材料，搭建“飲水鳥”裝置。向杯中倒入一些墨水，用細(xì)鐵絲穿過(guò)勺子的兩個(gè)洞;然后把細(xì)鐵絲三角形底座放在玻璃碗中，并用墨水瓶固定;最后把折過(guò)的紙條放在勺柄末端，使其1厘米長(zhǎng)的邊浸入墨水中。

5.靜靜觀察，等待“飲水鳥”的出現(xiàn)。墨水會(huì)迅速沿著紙條上爬，并慢慢越過(guò)拐角流入勺子頭中。勺子里的水越聚越多，在某個(gè)時(shí)刻會(huì)突然向下擺動(dòng)，將水倒入玻璃碗中，然后又迅速?gòu)?fù)位。紙條不斷吸水，不斷重復(fù)這一過(guò)程，從而出現(xiàn)“頭部接觸水后不停運(yùn)動(dòng)”的景象。一個(gè)簡(jiǎn)易版的“飲水鳥”就大功告成了！

三、知識(shí)解析

簡(jiǎn)易版“飲水鳥”不停運(yùn)動(dòng)的奧秘是什么呢？

其實(shí)，這與毛細(xì)作用和重心有關(guān)。毛細(xì)作用是指浸潤(rùn)液體在細(xì)管里升高的現(xiàn)象和不浸潤(rùn)液體在細(xì)管里降低的現(xiàn)象。面巾紙中有許多細(xì)小的孔道起著毛細(xì)管的作用，水是浸潤(rùn)液體，這樣水就可以沿著紙巾攀爬，并且越過(guò)拐角處一直到達(dá)紙條的末端。

同時(shí)，由于鐵絲支架的豎直邊低于杯子高度，這樣勺柄成傾斜狀態(tài)，水就會(huì)在重力的作用下流入勺子頭中。當(dāng)勺子中的水越聚越多，加重了勺子頭部的重量，使勺子、勺子中的水、沾滿水的紙條組成的系統(tǒng)重心偏離到勺子頭處，水就會(huì)瀉下來(lái)。水流出后，系統(tǒng)的重心偏向勺柄處，于是勺子向杯子的方向返回，然后紙條繼續(xù)吸水，不斷重復(fù)以上過(guò)程。

（本欄目合作單位：中國(guó)科學(xué)技術(shù)館）