还记得老家的压水机吗？揭秘小时候不懂的原理 | 正经玩

原创：中科院物理所​

大家小时候有没有玩过老式的手摇压水机呢？

小编小时候也一直觉得老式压水机非常神奇，

倒一瓢“引水”进去，然后开始上下压动手柄，

如此呼呼几下，

这瓢水就引着躲起来的水哗哗流回来了，

而且水好像取之不尽一样。

用完后还要在瓢里留下一瓢“引水”，

方便下次摇水。

我们不妨自己动手，做一个小型的压水机看看！

实验器材

大注射针筒、小注射针筒两个、牙签、软管、剪刀、热熔胶枪（可选）、电烙铁（可选）、所标杯

实验步骤

第一步：

将大注射针筒顶部剪去，在一侧开一个小口，将小注射针筒用热熔胶粘在一侧作为出水口。如果针管太硬，可以用电烙铁辅助切割和打孔。如果没有热熔胶枪，也可以在开孔时仔细地控制开孔大小，插一段软吸管作为出水口。

第二步：

将大针筒的黑色橡胶密封圈取下，小心地将边缘剪去，只保留比针筒略大的橡胶圆片。之后用热熔胶将其粘在取下密封圈的小针筒的塑料杆上（也可以用大头钉固定）。

第三步：

用一根牙签穿过小针筒的黑色橡胶圈中央，之后锥形一端朝下，塞入大针筒，如图所示，牙签穿过大针筒的针头部分。注意下面要多保留一点，防止塞子掉出。

第四步：

用另一个小注射针筒直接连接到针筒下，因为针筒下端要伸入液面以下。也可以将长的软管连接在大针筒下端，用来取水。

第五步：

取一杯水，将针筒下端伸入液面以下，小心地来回拉动上方的塑料杆，压水机开始源源不断地压出水来啦！如果密封不太好，也可以试着先加一些“引水”，方便压水哦~

如果感兴趣，可以再DIY一个简单的杠杆结构来带动拉杆。怎么样，是不是更像真正的压水机了呢？

原理解说

老式压水机的结构非常简单，主要利用了大气压强和单向阀的原理。

压水机的工作示意图如上图所示。压水机下方通过管道连接着地下水，L1，L2是两个单向阀，两个单向阀都只能向上打开，下方单向阀L2固定，上方单向阀L1一般就是用一块橡胶皮，可以随活杆一起上下运动。向下压手柄时，活塞和活杆向上，L1关闭，体积增大腔室内的压强减小，外界的大气压强把水通过L2压入空腔。向上提手柄时，L2关闭L1打开，水从L1流出。重复这个过程，水就源源不断地被压上来了。另外，手柄还利用了杠杆原理，动力臂长而阻力臂短，可以让压水更加省力。

那么打水的时候为什么要加这个“引水”呢？现实中，由于活塞和单向阀密封不是很好，在提水时可能会向下漏气，先加一些“引水”，可以让橡胶活塞和管壁贴合得更好，让单向阀上的胶圈不会漏气。但实际上不加引水也可以压上水来，只不过需要的时间和用的力气会更多一些。