喷灌器_物理知识

10．喷灌器

喷灌是一种节水又快捷的灌溉方式，它是利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中，形成水滴落到地面和作物表面。只要明白了其中的原理，我们自己也可以动手做一个！

Tools　材料和工具

●一根两端平整的木棍

●一个小碗

●两个相同的容器（比如饮料瓶）

●一根竹板条（长约半米）

●一枚小铁钉

●一只花盆

●一团细绳

Process　游戏步骤

（1）把木棍插入花盆的土中固定，作为装置的底座。

（2）把小碗扣在木棍上端，让碗足作为旋转用的轴承。

（3）把竹板条放到火上烧烤，慢慢使它弯曲，弯成一个“弓”形后，放一边冷却，然后把竹板条横放在手指上，移动竹板条，让竹板条在手指上达到平衡，两者接触的位置就是竹板条的重心。在竹板条的重心处钉上钉子，使钉子穿透竹板条。

（4）在两个容器的底部的侧面各钻一个小孔，用铁丝或细绳把容器分别绑在竹板条的两端，注意调节两个小孔的位置，使它们反方向放置。然后，把连着容器的竹板条放在小碗上，调节两端平衡。

（5）给容器装上水，水会从小孔中喷出。观察容器的运动情况，你会发现在水流喷出的过程中，容器带动支架一起旋转着。这样，我们就制造了一个简易的自动喷灌器。

Physics　物理原理

喷灌器为什么会旋转呢？这是喷出的水的反作用力造成的。根据牛顿的作用力与反作用力定律，作用在一个物体上的力会有一个大小相等、方向相反且在一条直线上的反作用力。水流从喷灌器的小孔喷出时，水流向外运动，同时产生一个向容器内的反作用力，推动容器与支架转动起来。

问一问

仔细观察，你还能举出生活中哪些作用力与反作用力的实例呢？

超级链接

作用力与反作用力的原理在生活中得到大量的应用，比如航空涡轮喷气发动机。当发动机工作时，大量的空气被吸入进气道，经过加压，与飞机燃料接触，燃料燃烧产生大量气体，进一步增加了气体的压力。发动机内腔中的气体在压力的作用下从尾喷管处向飞机后方喷出，同时产生反作用力，这个反作用力与气体喷出的方向相反，推动飞机向前飞行。发动机连续地进行着吸气、增压和喷气的程序，不断产生向前的推力，让飞机克服阻力不断向前。

又如，海上行驶的轮船速度一直不能令人满意，如果像发明喷气式飞机那样发明一种喷气式轮船的话，同样可以给海上运输带来一场革命。用水上喷气发动机推进的货船如果在大西洋行驶的话其速度要比普通的轮船快5倍，这种新式的轮船叫“快船”。这种轮船不仅在速度上要比普通轮船快得多，这种船的速度可达45英里（1英里≈1.6千米）每小时，而普通的轮船其速度很难超过25英里每小时，在对付恶劣气候方面也比普通的轮船强得多。