古代没有机械时钟,一般采用滴漏计时。水“滴答”着从滴漏里滴出来,通过调节滴水的速度,可以比较精确地计算出时间,可以说滴漏计时装置是古代的“水钟”。还有一种改进过的滴漏计时装置,在滴漏下面放置一个水罐。水慢慢滴下来,水罐里的水面就慢慢上升。水里加一个浮漂,浮漂上带一个刻度尺,水罐里的水不断增加,浮漂慢慢上浮,刻度尺上的读数随着改变,就能很方便地读出时间来,体现了古人的智慧。
制作一个“水钟”是很好的科技小制作的题目,我们可以仿照古代的滴漏计时装置,也可以略加改进,做成一个符合现代习惯的时钟,一个带钟表盘的真正的水钟!
如下图,木架子上安装了钟表盘和指针,指针通过齿轮结构,由水罐里浮标的上下移动来驱动。
水从滴漏里滴进水罐,水罐水面上升,通过齿轮带动指针转动。仔细调整滴水的速度,让指针的转动速度与真正的钟表一致,这就做成了一个“水钟”,它可以象真正的钟表一样来读数!
因为浮标的浮力不够大,所以指针的转动轴上要加一个重物来配重,根据杠杆平衡的原理,重物的力矩刚好与传动齿轮的重量想抵消,这样浮标的浮力就可以全部用来驱动指针转动了。
下面是原理图:
这个科技小制作巧妙地把古代科技与现代生活习惯结合到一起,给人耳目一新的感觉,非常值得效仿。
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如何制作一个采用滴漏计时的“水钟”?
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