簡易飲水鳥

劉偉霞

飲水鳥是一種非常流行的玩具，只要小鳥的頭部接觸水后，它就可以不停地來回擺動和點頭飲水。據(jù)說這種類似“永動機”的狀態(tài)曾讓大科學家愛因斯坦驚嘆不已。

這么神奇的玩具你想擁有嗎？今天，就讓我們利用生活中的常見物品做一個簡化版的“飲水鳥”，它同樣具有“頭部接觸水后不停運動”的特點。下面，就請大家和我一起做一做吧！

一、所需材料

盛滿水的杯子1個，玻璃碗1個，一次性塑料勺（邊緣較高，能盛住較多水）1把，細鐵絲（長約20厘米）1根，墨水1瓶，面巾紙1張，裁紙刀1把。

二、制作過程

1.把細鐵絲做成支架。細鐵絲對折，一半用來做三角形底座;一半折成直角，并且使該直角豎直的邊（與底座相連的邊）的長度低于水杯高度1厘米左右。

2.用裁紙刀在勺子上戳洞。首先用手指掂一掂勺子，找到使勺子保持平衡的狀態(tài)：然后在手指與勺子接觸的上方邊緣處，找兩個與勺子長軸左右對稱的點，用裁紙刀的刀尖戳上小洞。（注意：兒童使用裁紙刀要在成人的監(jiān)護下進行）

3.彎折面巾紙。選取面巾紙的一部分，卷成3厘米長的細條，然后在距邊緣1厘米處對折。

4.組合材料，搭建“飲水鳥”裝置。向杯中倒入一些墨水，用細鐵絲穿過勺子的兩個洞;然后把細鐵絲三角形底座放在玻璃碗中，并用墨水瓶固定;最后把折過的紙條放在勺柄末端，使其1厘米長的邊浸入墨水中。

5.靜靜觀察，等待“飲水鳥”的出現(xiàn)。墨水會迅速沿著紙條上爬，并慢慢越過拐角流入勺子頭中。勺子里的水越聚越多，在某個時刻會突然向下擺動，將水倒入玻璃碗中，然后又迅速復位。紙條不斷吸水，不斷重復這一過程，從而出現(xiàn)“頭部接觸水后不停運動”的景象。一個簡易版的“飲水鳥”就大功告成了！

三、知識解析

簡易版“飲水鳥”不停運動的奧秘是什么呢？

其實，這與毛細作用和重心有關。毛細作用是指浸潤液體在細管里升高的現(xiàn)象和不浸潤液體在細管里降低的現(xiàn)象。面巾紙中有許多細小的孔道起著毛細管的作用，水是浸潤液體，這樣水就可以沿著紙巾攀爬，并且越過拐角處一直到達紙條的末端。

同時，由于鐵絲支架的豎直邊低于杯子高度，這樣勺柄成傾斜狀態(tài)，水就會在重力的作用下流入勺子頭中。當勺子中的水越聚越多，加重了勺子頭部的重量，使勺子、勺子中的水、沾滿水的紙條組成的系統(tǒng)重心偏離到勺子頭處，水就會瀉下來。水流出后，系統(tǒng)的重心偏向勺柄處，于是勺子向杯子的方向返回，然后紙條繼續(xù)吸水，不斷重復以上過程。

（本欄目合作單位：中國科學技術館）