|
موتور هرو در قرن اول ميلادي، رياضيداني به نام هرو دستگاهي را توصيف نمود كه آن را "گوگردان" ناميد. در اين دستگاه، بخار جمع شده در محفظه اي از طريق لوله هايي خارج مي شود، و باعث مي گردد بدنه دستگاه به سرعت حول محورش به چرخش در آيد.
موتور بخار هرو احتمالاً يك اسباب بازي بوده (اگر در آن زمان ساخته شده
باشد) و كاربرد مفيدي ندارد. به پيروي از يك رسم قبلي، ما مدلي از اين
موتور مي سازيم. مدل ما خيلي ساده تر ساخته مي شود، زيرا به ياتاقان نفوذ
ناپذير در مقابل بخار (به عنوان محور) نياز نداريم. ما كارمان را با يك قوطي حلبي شروع مي كنيم. اين قوطي هم به عنوان ديگ بخار و هم به عنوان قسمت چرخان (به همراه فواره هاي آن) مي باشد. دو لوله نازك برنجي را در نزديكي بالاي قوطي (و در مقابل يكديگر) وارد كنيد. لوله ها را خم نموده تا به قوطي مماس شوند. در ضمن انتهاي لوله ها را كمي فشرده و نازك كنيد تا فشار بخار داخل قوطي افزايش يابد. شما مي توانيد قوطي هاي مختلفي را به عنوان بدنه دستگاه انتخاب كنيد. اما ظاهراً قوطي فلزي چسب PVC يا قوطي روغن ترمز ماشين مناسب است. شما مي توانيد اين قوطي را از تعميرگاه هاي ماشين تهيه كنيد. اما قبل از استفاده، آن را بشوييد. سينك هاي دستشويي درب پوشي دارند كه به زنجيري وصل است. شما درب پلاستيكي آن را جدا كنيد و زنجير آن را براي مراحل بعدي نگاه داريد.
به كمك ميخ كوچك دو سوراخ در بالاي قوطي بوجود آوريد. اين سوراخ ها بايد در مقابل يكديگر قرار داشته باشند، در غير اين صورت قوطي در حين چرخش لنگ مي زند. دو لوله برنجي خيلي نازك (به طول ٢.٥ سانتيمتر) در سوراخ ها وارد كنيد (اين لوله هاي برنجي را مي توانيد از تعميرگاه هاي يخچال تهيه كنيد). اين لوله ها را مي توانيد با سيم چين ببريد، اما پس از برش لبه هاي له شده را به شكل گرد در آوريد. البته يك طرف لوله برنجي را كمي له شده باقي بگذاريد تا بخار با فشار از آن خارج شود. سر پهن لوله برنجي را داخل قوطي فرو كنيد، و طرف نازل آن را به سمت بيرون قرار دهيد.
به كمك يك هويه ١٠٠W لوله ها را به قوطي لحيم كنيد. از آنجا كه بدنه قوطي گرماي زيادي را جذب مي كند بنابراين هويه با توان كم شايد مناسب نباشد. در ضمن از سيم لحيم هايي كه سرب ندارند استفاده نماييد (زيرا سرب سمي بوده و افراد كم سن و سال، به آلودگي سربي حساس هستند). حال زنجير سينك را به وسط درب قوطي لحيم كنيد. موتور به وسيله اين زنجير آويزان مي شود. لولا بودن حلقه زنجير اجازه مي دهد كه موتور بچرخد.
سپس درب قوطي را روي ورق لاستيكي بگذاريد و به كمك آن دايره اي بر روي ورق لاستيكي رسم كنيد. دايره را ببريد و آن را داخل درب قوطي قرار دهيد تا مانع خروج بخار از آن شود. نگه دارنده دستگاه از سه تكه چوب ساخته مي شود، يك تكه چوب چندلايه به عنوان پايه استفاده مي شود. دو ميله چوبي ديگر به عنوان تكيه گاه بكار مي روند. يكي از ميله هاي چوبي به قطر ٢سانتيمتر (يا بيشتر) و طول ٣٨سانتيمتر است و دكل را شكل مي دهد. يك سوراخ در پايه ايجاد كنيد تا دكل در آن قرار گيرد. اگر دكل به پايه محكم نشد از چسب استفاده كنيد. ميله چوبي بعدي، به قطر ٠.٥سانتيمتر و طول ١٢سانتيمتر است. سوراخي به قطر ٠.٥سانتيمتر در بالاي دكل (به فاصله ٣ سانتيمتر از سر آن) ايجاد كنيد، و ميله چوبي كوچك را در آن فرو كنيد. يك سوراخ كوچك در ميله كوتاه (به فاصله ٣ سانتيمتر از سر آن) ايجاد كنيد. اين سوراخ بايد كمي بزرگ تر از قطر زنجير باشد، زيرا قرار است زنجير از آن رد شود. اگر سوراخ كمي بزرگ بود آنگاه ابتدا زنجير را از آن عبور دهيد و سپس دور (بالاي) آن آنقدر سيم بپيچيد تا از سوراخ رد نشود.
بدين ترتيب دستگاه كامل مي شود. زنجير را بالا بكشيد تا قوطي كمي با پايه فاصله داشته باشد. در زير قوطي يك گرمكن قرار دهيد (مثلاً چراغ الكلي يا يك گرم كن كه سوخت آن الكل جامد باشد). قوطي را حدود يك سانتيمتر بالاتر از شعله قرار دهيد.
حال در قوطي آب بريزيد، درب آن را محكم ببنديد و گرمكن را روشن كنيد. پس از چند دقيقه آب به جوش مي آيد. مراقب باشيد قوطي خالي را روي شعله قرار نداده باشيد، در غير اين صورت رنگ قوطي زشت شده، لحيم هاي آن ذوب مي شود و واشر لاستيكي آن سوخته و بوي بدي توليد مي كند. به محض اينكه آب جوش آمد، قوطي شروع به چرخش مي كند. بخاري كه از لوله برنجي خارج مي شود بايد خنك باشد. اگر قوطي شروع به چرخيدن نكرد ممكن است به واسطه اصطكاك زياد بين دانه هاي زنجير باشد. اما عمدتاً اشكال از نازل خروجي است. سوراخ نازل خروجي بخار بايد خيلي كوچك باشد، بدين ترتيب فشار بخار داخل قوطي زياد شده و بخار با سرعت زياد از نازل خارج گردد. شما مي توانيد با دم باريك لوله نازل را باريك كنيد اما مراقب باشيد سوراخ لوله را كامل نبنديد در غير اين صورت قوطي خواهد تركيد.
وقتي قوطي شروع به چرخيدن كرد سرعت آن دائماً زياد مي شود، و ممكن است
تلوتلو بخورد و مقداري آب به بيرون پاشيده شود. خيلي مراقب سوختگي پوستتان
باشيد. براي متوقف كرد (تدريجي) چرخش قوطي مي توانيد گرمكن را از زير قوطي
برداريد.
|
توصيه
مي شود براي اين فعاليت پژوهشي اولياء محترم نيز كمك كنند.
