如何做到水往高處流

杜威

當我們在生活中遇到挫折而萎靡不振的時候，家人朋友們常用“人往高處走，水往低處流”這向俗語來激勵我們，人始終要有努力向上的志向和追求，但是為了生活方便，我們常常需要讓水往高處流，這是怎樣做到的呢？下面就讓我們看看阿龍和爸爸怎樣讓水源源不斷地從低處流向高處吧.

一日爸爸帶著阿龍來到近郊的山上游玩，父子兩人爬到小山丘上極目遠眺.遠方城市中高大的樓房似乎變成了火柴盒一般大小，阿龍在欣賞美景之余.發現在不遠的山頭三三兩兩坐落著一排排房屋，顯然有人在此居住.

阿龍指著房屋向爸爸詢問：“山上似乎并沒有水源，這些山上的居民該怎樣取水呢？”

“對山上的居民來說.取水并不是問題.你看那縱橫交錯的電纜可以將電能送到山上來.用電可以驅動水泵將山下的水運輸到山上來.”爸爸指著遠處的電線桿回答道.看著阿龍半知半解的表情，爸爸又對阿龍說：“你一定想知道水泵是怎樣工作的，等咱們回到家，爸爸給你做一臺簡易水泵.你就明白了，”

回到家中.父子兩人很快準備好了制作簡易水泵所需的材料和工具：長軟管一根、小水缸一個、細長的膠水瓶一個、熱熔膠槍一個.爸爸在一旁指導，阿龍開始動手制作，

首先阿龍取來長軟管，并檢查長軟管的兩端是否貫通，然后他從膠水瓶的底部開始一點點將長軟管沿順時針方向（從上方看）均勻纏繞在膠水瓶上面.做完這些.阿龍接過爸爸遞來的熱熔膠槍.小心翼翼地將長軟管和膠水瓶的頭尾兩端粘結在一起（如圖1）.

爸爸拿過阿龍做好的實驗器材對阿龍說：“這就是咱們做好的‘簡易水泵，下面就讓我們用它將水從低處引到高處吧.”說完爸爸將簡易水泵斜放人事先盛滿水的小水缸內，簡易水泵一端沒入水中，一端露出水面（如圖2）.只見爸爸一手扶著簡易水泵沒入水中部分.另一手將簡易水泵沿逆時針方向緩緩旋轉.

隨著泵身不斷轉動.只見軟管下端口不斷從水中升起.又不斷沒入水中，爸爸一邊旋轉著泵身.一邊讓阿龍仔細觀察軟管內的變化，阿龍定睛觀瞧.發現隨著軟管一次次在水中的升起沒人，總有一些水被吸入軟管內，軟管內的水隨著泵身的旋轉緩慢向上運動.一段時間后.水漸漸“爬”到了頂端并從軟管另一端流出.灑在桌面上（如圖3）.看到這一幕，阿龍拍手叫好，慶祝實驗的成功.

實驗結束后，爸爸又拿出紙和筆向阿龍解釋其中的原理.爸爸在紙上畫出了軟管內液柱的受力示意圖（如圖4）.首先，在管壁支持力Ⅳ和摩擦力廠的共同作用下，每一次旋轉.液柱會被軟管帶動而升高流入下一個螺旋中，當上升到一定高度.液柱又會在重力G的影響下向下流動一小段距離，每當軟管下端露出水面后.空氣進入軟管.它又可以阻止管子里的水回流，因此，軟管中是一段水柱一段空氣柱間隔排列.持續旋轉膠水瓶，軟管中的水位就會不斷上升并最終從上端流出來，如果整個水泵旋轉速度非常快，水流就會源源不斷地從低處流向高處.據說這個能夠將水從低處引向高處的巧妙裝置是由阿基米德設計的.因此該裝置又叫阿基米德螺旋泵.不僅僅是液體.它還可以將低處的顆粒狀固體如糧食、沙石等傳送到高處.直到今天，這種螺旋泵還在使用，只是螺旋泵由過去的人力驅動變成了電力驅動.

了解到這些，阿龍非常高興，爸爸最后決定再考驗一下阿龍：“你能說出螺旋泵吸水工作時的能量轉化過程嗎？”阿龍不假思索地答道：“這不難回答，應該是螺旋泵旋轉時的機械能轉化為水的重力勢能.”爸爸笑了笑，肯定了阿龍的答案，

責任編輯 林洋