還記得老家的壓水機嗎?揭秘小時候不懂的原理 | 正經玩_風聞
中科院物理所-中科院物理所官方账号-40分钟前
原創:中科院物理所
大家小時候有沒有玩過老式的手搖壓水機呢?

小編小時候也一直覺得老式壓水機非常神奇,
倒一瓢“引水”進去,然後開始上下壓動手柄,
如此呼呼幾下,
這瓢水就引着躲起來的水嘩嘩流回來了,
而且水好像取之不盡一樣。
用完後還要在瓢裏留下一瓢**“引水”**,
方便下次搖水。
我們不妨自己動手,做一個小型的壓水機看看!
實驗器材
大注射針筒、小注射針筒兩個、牙籤、軟管、剪刀、熱熔膠槍(可選)、電烙鐵(可選)、所標杯

實驗步驟
第一步:
將大注射針筒頂部剪去,在一側開一個小口,將小注射針筒用熱熔膠粘在一側作為出水口。如果針管太硬,可以用電烙鐵輔助切割和打孔。如果沒有熱熔膠槍,也可以在開孔時仔細地控制開孔大小,插一段軟吸管作為出水口。

第二步:
將大針筒的黑色橡膠密封圈取下,小心地將邊緣剪去,只保留比針筒略大的橡膠圓片。之後用熱熔膠將其粘在取下密封圈的小針筒的塑料杆上(也可以用大頭釘固定)。

第三步:
用一根牙籤穿過小針筒的黑色橡膠圈中央,之後錐形一端朝下,塞入大針筒,如圖所示,牙籤穿過大針筒的針頭部分。注意下面要多保留一點,防止塞子掉出。

第四步:
用另一個小注射針筒直接連接到針筒下,因為針筒下端要伸入液麪以下。也可以將長的軟管連接在大針筒下端,用來取水。

第五步:
取一杯水,將針筒下端伸入液麪以下,小心地來回拉動上方的塑料杆,壓水機開始源源不斷地壓出水來啦!如果密封不太好,也可以試着先加一些“引水”,方便壓水哦~

如果感興趣,可以再DIY一個簡單的槓桿結構來帶動拉桿。怎麼樣,是不是更像真正的壓水機了呢?

原理解説
老式壓水機的結構非常簡單,主要利用了大氣壓強和單向閥的原理。

壓水機的工作示意圖如上圖所示。壓水機下方通過管道連接着地下水,L1,L2是兩個單向閥,兩個單向閥都只能向上打開,下方單向閥L2固定,上方單向閥L1一般就是用一塊橡膠皮,可以隨活杆一起上下運動。向下壓手柄時,活塞和活杆向上,L1關閉,體積增大腔室內的壓強減小,外界的**大氣壓強把水通過L2壓入空腔。****向上提手柄時,L2關閉L1打開,**水從L1流出。重複這個過程,水就源源不斷地被壓上來了。另外,手柄還利用了槓桿原理,動力臂長而阻力臂短,可以讓壓水更加省力。

那麼打水的時候為什麼要加這個“引水”呢?現實中,由於活塞和單向閥密封不是很好,在提水時可能會向下漏氣,先加一些“引水”,可以讓橡膠活塞和管壁貼合得更好,讓單向閥上的膠圈不會漏氣。但實際上不加引水也可以壓上水來,只不過需要的時間和用的力氣會更多一些。