給你一個(gè)智力題——如何在不用嘴的情況下,只用吸管吸到水呢?
給你一屏的思考時(shí)間。想好了再往下拉。
其實(shí),你需要虹吸現象!
虹吸現象很多人都聽(tīng)說(shuō)過(guò),如果你家有魚(yú)缸,需要換水的時(shí)候,就會(huì )用上虹吸現象。
有些人會(huì )先把管子注滿(mǎn)水,然后放入魚(yú)缸里啟動(dòng)虹吸;有些人直接用嘴巴把水吸出來(lái),用嘴制造真空啟動(dòng)虹吸。但是我們的題目要求只能用吸管,那該怎么辦呢?
如果你能想出解決方案,那么你為你家魚(yú)缸換水的時(shí)候,就再也不用愁了。畢竟,魚(yú)缸里的水里有魚(yú)的便便和尿尿,萬(wàn)一吸到嘴里還是比較惡心的。
想出來(lái)了嗎?你的答案是什么樣的呢?一起來(lái)看看解決方案吧。
關(guān)鍵概念
自虹吸(self-priming siphon)
材料和操作
其實(shí),不用嘴,不放水就產(chǎn)生虹吸現象的設備叫做自虹吸設備。
自虹吸的設計有很多。今天教你一些比較簡(jiǎn)單的版本。
需要的材料如下:
3根可以拐彎的吸管
軟管
繩子
水缸
第一種方法是這樣的,做出這樣形態(tài)的吸管就可以了——

看效果——

制造過(guò)程不復雜,就是這樣組裝起來(lái),不要漏水就可以了。你可以用打火機烤一下連接處,讓塑料融合。

注意:彎管的沒(méi)入水中的轉角的高度要低于沒(méi)有沒(méi)入水中的那個(gè),否則虹吸現象不會(huì )產(chǎn)生。
制作視頻——
除了這種形式的自虹吸管,還有下面這樣子自虹吸軟管,原理類(lèi)似。你也可以試一試。


原理

虹吸是一種流體力學(xué)現象,虹吸管兩端的液體存在液壓差,因此液體會(huì )越過(guò)最高點(diǎn),向低端排放。
我們介紹的這個(gè)自虹吸管看起來(lái)很巧妙,但原理很簡(jiǎn)單。
當第一個(gè)轉角沒(méi)入水中時(shí),水就會(huì )自然地流入。

由于流入的水流具有動(dòng)能,不會(huì )剛好流到水平面處就立刻停止,還會(huì )因為慣性繼續向前沖。
一旦水流沖入了第二個(gè)轉角,虹吸就會(huì )發(fā)生,和你用嘴吸的方式?jīng)]差了。這就是這款自虹吸管的基本原理了。
其實(shí),達芬奇是設計自虹吸設備的第一人,他的自虹吸設備出現在他的科學(xué)手帳——《萊斯特手稿》(Codex Leicester)里。

萊斯特手稿中的《維特魯威人》和人體解剖
自虹吸設備的用處很多,比如制造提取核酸的微流體設備,還有污水處理設施也能用得上。
想想也是嘛,污水管道工人是不可能靠嘴吸來(lái)啟動(dòng)虹吸的嘛。
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