'這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY'

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本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

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給孩子最好的科學教育

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

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這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

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今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

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今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

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今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

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關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

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大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

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今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

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大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

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今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

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今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

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給孩子最好的科學教育

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

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關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

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今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

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Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

注入液體後,液體被凍成固體,然後管子就被抽真空,尖頭被封住了。

由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

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愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

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這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

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大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

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1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

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Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

注入液體後,液體被凍成固體,然後管子就被抽真空,尖頭被封住了。

由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

"

本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

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@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

注入液體後,液體被凍成固體,然後管子就被抽真空,尖頭被封住了。

由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY"

本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

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今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

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你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

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鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

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由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

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當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

接著,又重複這個循環。

為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

"

本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

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實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

接著,又重複這個循環。

為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

明白了喝水鳥的原理,你就能知道,如果加熱鳥肚子,鳥肚子裡的氣體壓強變大,液體也會上頭讓鳥低頭鞠躬。

對了,2019年浙江中考麗水卷就出了喝水鳥的題——

"

本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

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你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

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關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

注入液體後,液體被凍成固體,然後管子就被抽真空,尖頭被封住了。

由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

接著,又重複這個循環。

為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

明白了喝水鳥的原理,你就能知道,如果加熱鳥肚子,鳥肚子裡的氣體壓強變大,液體也會上頭讓鳥低頭鞠躬。

對了,2019年浙江中考麗水卷就出了喝水鳥的題——

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,喝水鳥是一種熱機,也就是把熱能轉化為機械能的機器。

"

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有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

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觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

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這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

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根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

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不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

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鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

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為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

明白了喝水鳥的原理,你就能知道,如果加熱鳥肚子,鳥肚子裡的氣體壓強變大,液體也會上頭讓鳥低頭鞠躬。

對了,2019年浙江中考麗水卷就出了喝水鳥的題——

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,喝水鳥是一種熱機,也就是把熱能轉化為機械能的機器。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY"

本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

注入液體後,液體被凍成固體,然後管子就被抽真空,尖頭被封住了。

由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

接著,又重複這個循環。

為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

明白了喝水鳥的原理,你就能知道,如果加熱鳥肚子,鳥肚子裡的氣體壓強變大,液體也會上頭讓鳥低頭鞠躬。

對了,2019年浙江中考麗水卷就出了喝水鳥的題——

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,喝水鳥是一種熱機,也就是把熱能轉化為機械能的機器。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

熱機 Minto wheel

@wikimedia

喝水鳥和19世紀的熱機 Minto wheel 的原理有些類似。

"

本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

注入液體後,液體被凍成固體,然後管子就被抽真空,尖頭被封住了。

由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

接著,又重複這個循環。

為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

明白了喝水鳥的原理,你就能知道,如果加熱鳥肚子,鳥肚子裡的氣體壓強變大,液體也會上頭讓鳥低頭鞠躬。

對了,2019年浙江中考麗水卷就出了喝水鳥的題——

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熱機 Minto wheel

@wikimedia

喝水鳥和19世紀的熱機 Minto wheel 的原理有些類似。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

用8個喝水鳥做的Minto wheel

@exergia

既然是這麼好用的熱機,機智的網友爭先恐後地開發了喝水鳥的實用性——

"

本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

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實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

注入液體後,液體被凍成固體,然後管子就被抽真空,尖頭被封住了。

由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

接著,又重複這個循環。

為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

明白了喝水鳥的原理,你就能知道,如果加熱鳥肚子,鳥肚子裡的氣體壓強變大,液體也會上頭讓鳥低頭鞠躬。

對了,2019年浙江中考麗水卷就出了喝水鳥的題——

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,喝水鳥是一種熱機,也就是把熱能轉化為機械能的機器。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

熱機 Minto wheel

@wikimedia

喝水鳥和19世紀的熱機 Minto wheel 的原理有些類似。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

用8個喝水鳥做的Minto wheel

@exergia

既然是這麼好用的熱機,機智的網友爭先恐後地開發了喝水鳥的實用性——

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY"

本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

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大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

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這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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熱機 Minto wheel

@wikimedia

喝水鳥和19世紀的熱機 Minto wheel 的原理有些類似。

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@exergia

既然是這麼好用的熱機,機智的網友爭先恐後地開發了喝水鳥的實用性——

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喝水鳥發明人:我發明了給杯水就能永遠磕頭的小鳥,我真是個天才啊!ヽ( ^∀^)ノ

喝水鳥內心OS:你試試 Loop (if 腦袋一涼 then 就想吐,if 嘔到嘴巴里then 再咽回去)。( *・ω・)✄╰ひ

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材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

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最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

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1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

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這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

注入液體後,液體被凍成固體,然後管子就被抽真空,尖頭被封住了。

由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

接著,又重複這個循環。

為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

明白了喝水鳥的原理,你就能知道,如果加熱鳥肚子,鳥肚子裡的氣體壓強變大,液體也會上頭讓鳥低頭鞠躬。

對了,2019年浙江中考麗水卷就出了喝水鳥的題——

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,喝水鳥是一種熱機,也就是把熱能轉化為機械能的機器。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

熱機 Minto wheel

@wikimedia

喝水鳥和19世紀的熱機 Minto wheel 的原理有些類似。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

用8個喝水鳥做的Minto wheel

@exergia

既然是這麼好用的熱機,機智的網友爭先恐後地開發了喝水鳥的實用性——

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

喝水鳥發明人:我發明了給杯水就能永遠磕頭的小鳥,我真是個天才啊!ヽ( ^∀^)ノ

喝水鳥內心OS:你試試 Loop (if 腦袋一涼 then 就想吐,if 嘔到嘴巴里then 再咽回去)。( *・ω・)✄╰ひ

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

讀者DIY手作展示

"

本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

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實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

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@Bill Hammack

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鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

注入液體後,液體被凍成固體,然後管子就被抽真空,尖頭被封住了。

由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

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當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

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接著,又重複這個循環。

為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

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明白了喝水鳥的原理,你就能知道,如果加熱鳥肚子,鳥肚子裡的氣體壓強變大,液體也會上頭讓鳥低頭鞠躬。

對了,2019年浙江中考麗水卷就出了喝水鳥的題——

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,喝水鳥是一種熱機,也就是把熱能轉化為機械能的機器。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

熱機 Minto wheel

@wikimedia

喝水鳥和19世紀的熱機 Minto wheel 的原理有些類似。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

用8個喝水鳥做的Minto wheel

@exergia

既然是這麼好用的熱機,機智的網友爭先恐後地開發了喝水鳥的實用性——

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喝水鳥發明人:我發明了給杯水就能永遠磕頭的小鳥,我真是個天才啊!ヽ( ^∀^)ノ

喝水鳥內心OS:你試試 Loop (if 腦袋一涼 then 就想吐,if 嘔到嘴巴里then 再咽回去)。( *・ω・)✄╰ひ

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讀者DIY手作展示

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Simon 小朋友製作的碎裂中的魯伯特之淚(點我查看製作)

"

本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

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今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

注入液體後,液體被凍成固體,然後管子就被抽真空,尖頭被封住了。

由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

接著,又重複這個循環。

為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

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明白了喝水鳥的原理,你就能知道,如果加熱鳥肚子,鳥肚子裡的氣體壓強變大,液體也會上頭讓鳥低頭鞠躬。

對了,2019年浙江中考麗水卷就出了喝水鳥的題——

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,喝水鳥是一種熱機,也就是把熱能轉化為機械能的機器。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

熱機 Minto wheel

@wikimedia

喝水鳥和19世紀的熱機 Minto wheel 的原理有些類似。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

用8個喝水鳥做的Minto wheel

@exergia

既然是這麼好用的熱機,機智的網友爭先恐後地開發了喝水鳥的實用性——

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

喝水鳥發明人:我發明了給杯水就能永遠磕頭的小鳥,我真是個天才啊!ヽ( ^∀^)ノ

喝水鳥內心OS:你試試 Loop (if 腦袋一涼 then 就想吐,if 嘔到嘴巴里then 再咽回去)。( *・ω・)✄╰ひ

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給孩子最好的科學教育

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

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鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

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由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

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然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

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熱機 Minto wheel

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有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

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原理

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1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

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這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

@Bill Hammack

如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

注入液體後,液體被凍成固體,然後管子就被抽真空,尖頭被封住了。

由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

接著,又重複這個循環。

為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

明白了喝水鳥的原理,你就能知道,如果加熱鳥肚子,鳥肚子裡的氣體壓強變大,液體也會上頭讓鳥低頭鞠躬。

對了,2019年浙江中考麗水卷就出了喝水鳥的題——

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

實際上,喝水鳥是一種熱機,也就是把熱能轉化為機械能的機器。

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熱機 Minto wheel

@wikimedia

喝水鳥和19世紀的熱機 Minto wheel 的原理有些類似。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

用8個喝水鳥做的Minto wheel

@exergia

既然是這麼好用的熱機,機智的網友爭先恐後地開發了喝水鳥的實用性——

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喝水鳥發明人:我發明了給杯水就能永遠磕頭的小鳥,我真是個天才啊!ヽ( ^∀^)ノ

喝水鳥內心OS:你試試 Loop (if 腦袋一涼 then 就想吐,if 嘔到嘴巴里then 再咽回去)。( *・ω・)✄╰ひ

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本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

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今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

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不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

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鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

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當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

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接著,又重複這個循環。

為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

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對了,2019年浙江中考麗水卷就出了喝水鳥的題——

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實際上,喝水鳥是一種熱機,也就是把熱能轉化為機械能的機器。

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熱機 Minto wheel

@wikimedia

喝水鳥和19世紀的熱機 Minto wheel 的原理有些類似。

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用8個喝水鳥做的Minto wheel

@exergia

既然是這麼好用的熱機,機智的網友爭先恐後地開發了喝水鳥的實用性——

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喝水鳥內心OS:你試試 Loop (if 腦袋一涼 then 就想吐,if 嘔到嘴巴里then 再咽回去)。( *・ω・)✄╰ひ

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不過癮,請戳

9歲上大學,10歲進因特爾實習,IQ180,他的父母卻認為情商更重要

這座廟徹底顛覆了人類文明史,但至今還有無數謎題待解

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本文由公眾號 “把科學帶回家” 提供

給孩子最好的科學教育

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

今天介紹一個非常有趣的玩具,許多人在不明原理的情況下,還會以為它是永動機。

愛因斯坦訪問上海的時候,就曾對這個玩具感到有趣,不過他研究了3個半月,還是沒有想出它的原理。

你能嘗試在不看答案的情況下,發現它的運作機制嗎?

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關鍵概念

熱機

材料和操作

一個喝水鳥玩具(網上有賣,有時也叫飲水鳥,大概20多塊錢一個)

不同液體,如水,酒

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這個玩具是這樣玩的,把鳥頭按到水裡浸溼,然後讓鳥站直。等一會兒,鳥就會自動開始定時喝水。

有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

最後,還可以測量一下,把水拿開,鳥要過多久才會不動?

你想到它背後的原理了嗎?(實在想不出來,再看原理的部分哦)

原理

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

大型喝水鳥行為藝術現場

@Daniel Reynolds

這個玩具有很長的歷史,早在18世紀,德國的匠人就製造出了喝水鳥的前身——脈衝榔頭(Pulshammer)。1767年美國開國元勳,科學家本傑明·富蘭克訪問德國的時候,就注意到了這個玩具,並把它帶到了美國,並進行了改良。富蘭克林的這個版本,後來叫做富蘭克林的手掌玻璃瓶。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Franklin's palm glass,在德國叫做Pulshammer,或liebesbarometer

1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》中的永不滿足的小鳥

根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

你可以嘗試把水杯拿開,就會發現這個鳥還是在不停低頭喝不存在的水。大概需要一段時間,鳥才會完全停止不動。

不過,只要鳥的面前有水,它就會一直喝水不會停。太奇怪了吧!

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實際上,如果把鳥頭的帽子拿掉,會看到喝水鳥的頭部是一個玻璃球。

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如果用幾滴酒精滴在玻璃球上面讓它降溫,下方的液體就會上湧,改變鳥鳥的重心位置,使它低頭。

鳥肚子裡的液體是二氯甲烷或者乙醚,它們都是低沸點的有機溶劑。鳥頭的尖尖裡有一根管子通到鳥肚子裡,當時這些液體就是這樣被注入的。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

注入液體後,液體被凍成固體,然後管子就被抽真空,尖頭被封住了。

由於二氯甲烷沸點低,一個大氣壓時沸點只有39攝氏度,很容易蒸發。它蒸發成氣體填滿了鳥鳥的頭部。

不知道講到這裡,你有沒有看出門道來。

實際上,鳥頭部和脖子這裡的管道的二氯甲烷蒸汽,和鳥肚子上方的二氯甲烷蒸汽沒有聯通。

這個200年的玩具,愛因斯坦玩了3個月也不知道原理 | 科學DIY

當然,用中學物理知識可以知道,當二氯甲烷在管子內外的液麵保持相同的水平時,這兩塊蒸汽的氣壓是一樣的。

然而,當鳥頭冷卻時,二氯甲烷蒸汽凝結,所以脖子管道內的氣壓降低,液麵上升,二氯甲烷順著脖子流到了頭部,鳥的重心發生變化,於是傾斜。

可是,當鳥的傾斜程度到達一定角度時,鳥肚子裡的空氣上升跑到鳥頭這裡,鳥頭和肚子裡的氣體聯通起來,於是液體就流回了鳥肚子。

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接著,又重複這個循環。

為了讓鳥頭更好地降溫,鳥頭的材料一般容易吸水,蒸發的水分帶走熱量(大概降低0.3攝氏度),使鳥頭裡的二氯甲烷蒸汽凝結。

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熱機 Minto wheel

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有趣的是,在鳥開始低頭喝水前,鳥身體裡的液體就會上升。而等到它喝到水了,液體會流回肚子裡,它又會重新站直。

你可以嘗試把水換成其他液體,看看鳥喝水的頻率會不會發生變化。

觀察一下鳥的肚子,然後用手捂住鳥的肚子,看看鳥會不會開始喝水?

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1872年,意大利物理學家 Enrico Bernardi 對富蘭克林的脈衝榔頭再次進行了改造。

不過它的現代版本是貝爾實驗室的科學家 Miles V. Sullivan 設計的,並在1945年申請了專利。Sullivan 是一位半導體制造方面的專家,不過他也超愛設計玩具。

根據1962年11月25日的 This Week Magazine 的報道,美國總統,同時也是工程師的赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)就對這個玩具讚不絕口。

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根據前蘇聯科普作家 Yakov Perelman 編著的《趣味物理學續編》(Physics for Entertainment)介紹,我國曾經也有類似的玩具。愛因斯坦1922年訪問上海的時候,就對這個叫做永不滿足的小鳥(insatiable birdie)的玩具很著迷。但是他研究了這個玩具3個半月,但最終也沒有想通它的原理。

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把科學帶回家

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