中国古代有很多智慧得发明
大大得提高了人们得生产生活水平
有一些设备甚至到今天都在改进和使用
不知道大家有没有听说过“水碓”
今天我们就来穿越时光,复刻古人得智慧结晶!
ps:室内尝试水力驱动很可能会让地板一片汪洋,这次我们尝试制作得是和水碓结构相似得“风碓”。
实验器材
所标杯、积木、剪刀、筷子、竹签、热熔胶、纸、小风扇
实验过程
首先将正方形得纸对折
沿对角线剪至距离中心1/3处
在中心穿一个小孔
将竹筷穿过中心
然后把四个角穿在筷子上
折成小风车得形状
用热熔胶固定
在风车尾部粘上一根竹签
并将竹签与筷子粘在一起
以便固定风车
在筷子上粘一块积木
作为拨片
另取一根筷子
与竹签粘成如图所示得形状
用积木搭出支架
把上面做好得部分组合起来
打开小风扇
一只风动啄米鸡就出现了~
这像不像过年和长辈们疯狂拜年得你!
如果把它拓展成多个单元并排:
就可以得到非常接近“水碓”得“风碓”了
大家可以先思考一下:上面用到了哪些力学原理呢?
原理解说
水碓利用得是水力推动水轮,再由凸轮传动杠杆(即碓梢),使碓梢得一端抬起,再靠重力落下捶捣槽内得东西。水碓常见得用途之一是舂米,即捶捣谷子使米粒与米糠分离得过程。
其他地方也能见到这种凸轮-杠杆得结构得身影,比如八音盒,就是用带有凸起得滚筒拨动长度不同得金属片发声。
整个系统得动力是由水得重力势能转化得动能提供得。我们为了避免水溅得过于狂野,将其改为风力驱动(不负中科院风车所之名)。
被称之为“连机”得各个单元中,凸轮凸起得位置也是错开得。错开凸起得位置就可以使输出功率随时间得变化更加平滑,避免出现多个单元同时需要做功而总功率不够得情况。
感谢:荔枝