張軍
經(jīng)過(guò)前面幾期的實(shí)驗(yàn),相信大家都比較熟悉吸管了。原來(lái)吸管還有這么多有意思的“用途”。今天,張老師帶大家繼續(xù)對(duì)吸管的 “用途”進(jìn)行探索,讓我們用吸管來(lái)制作一個(gè)“發(fā)動(dòng)機(jī)”。
首先,我們需要準(zhǔn)備:粗細(xì)不同的兩根吸管、一個(gè)酒精燈、一盒火柴(打火機(jī))、一根橡皮筋,剪刀、螺絲刀和鋼絲鉗各一把。
然后,將酒精燈點(diǎn)燃,把較粗吸管的兩端放在酒精燈上加熱,待其熔化后,用鋼絲鉗將吸管兩端封閉起來(lái)。將加工后的吸管兩端用剪刀沿對(duì)角方向各剪去一個(gè)斜角(注意:角不要太大)。再用同樣的方式只將細(xì)吸管一端封閉起來(lái)即可。
之后,將螺絲刀的刀口放在酒精燈上加熱,用加熱過(guò)的螺絲刀在粗吸管的中間燙出一個(gè)貫穿前后的洞,洞的大小略大于細(xì)吸管的外徑。同樣,在細(xì)吸管上也燙出一個(gè)貫穿前后的洞,而洞的位置則靠近細(xì)吸管的封閉端(如圖1)。
安全小貼士:
1.酒精燈用完之后記得及時(shí)用燈帽蓋滅,不可用嘴吹,以防引起火災(zāi)等危害。
2.在加熱螺絲刀時(shí),戴好手套,注意防護(hù),防止?fàn)C傷;要在家人陪同下操作。
最后,將細(xì)吸管穿過(guò)粗吸管中間的洞,讓兩根吸管“洞”的位置重合,保證從細(xì)吸管開(kāi)口端向內(nèi)吹氣時(shí),氣流能從粗吸管兩端的斜角流出。為了防止吹氣時(shí)粗吸管滑落,可以把橡皮筋纏繞在細(xì)吸管的封閉端,起到限位作用。現(xiàn)在,我們可以試一試從細(xì)吸管的開(kāi)口端吹氣,一個(gè)簡(jiǎn)易“發(fā)動(dòng)機(jī)”就做好了(如圖2)。
“發(fā)動(dòng)機(jī)”制作起來(lái)雖然容易,但蘊(yùn)含的科學(xué)原理卻不簡(jiǎn)單。當(dāng)氣流從粗吸管的斜角噴出時(shí),它也會(huì)給粗吸管一個(gè)反作用力(如圖3)。作用力和反作用力的大小相等、方向相反,作用在同一條直線上,這就是牛頓第三定律。比如,我們游泳時(shí),向后劃水,水同時(shí)會(huì)給我們帶來(lái)向前的作用力,就是這個(gè)道理。
粗吸管兩端受到氣流的反作用力,方向相反,大小相等,但不在同一條直線上,形成力偶。力偶能使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng),在生活中也很常見(jiàn)。比如,我們開(kāi)鎖時(shí)在鑰匙上施加的力偶,汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)司機(jī)在方向盤(pán)上施加的力偶,船舶轉(zhuǎn)向時(shí)舵手在舵上施加的力偶等。
當(dāng)然,大家也可以對(duì)“發(fā)動(dòng)機(jī)”加以改進(jìn),比如,如何多增加幾個(gè)噴氣口,如何減小摩擦等。開(kāi)動(dòng)你的腦筋,然后去改進(jìn)吧!