眼药瓶潜水艇

郭治

找两只用过的小眼药瓶,就能做个潜水艇。不信你试试(如图 1)把两个眼药瓶粗口对齐后用橡皮膏密封接好,两个细口各接一根气门芯当通水管和通气管,就成了眼药瓶潜水艇。

把眼药瓶潜水艇平放在清水里,空眼药瓶很轻,体积又大,水给它的浮力比它本身的重量大,瞧,它浮到了水面上。

用嘴从通气管里吸气,瓶里的空气被吸走了一些,水盆里的水就从通水管流进瓶里。看,潜水艇开始下沉了,水进去得越多,它下沉得越快,因为这时它的重量比浮力大了,重力向下一拽,潜水艇只好沉下去了(图 2)。要想让“潜水艇”上浮,可以从通气管往眼药瓶里吹气。你吹的气进到

瓶里,这气体压力比较大,就把瓶里的水挤了出去,瓶子的重量减轻。当重量小于浮力时,潜水艇就上浮了。

这眼药瓶在水里上浮下沉的原理,和潜水艇在大海里沉浮的原理是完全一样的。

第一艘潜水艇诞生在 1776 年的美国,它的样子像两个乌龟壳合起来的, 人们叫它“海龟”。它有一个水舱和两个用手操纵的水泵——用水泵往水舱里灌水,“海龟”的重量增大,当重力比浮力大时,它就下沉了。用泵向外抽水,重力减小,当浮力大于重力时,“海龟”就上浮。

“海龟”虽然笨重,却在海战中使英国舰队大吃一惊。到了第二次世界大战的时候,潜水艇已经成了重要的海军舰艇。这时的潜水艇里一般都有几个水舱,潜水艇浮在水面的时候,水舱是空的,就像你那空眼药瓶。要潜水艇下沉,就开动水泵往里灌水。要是想上浮,就往水舱里打压缩空气,强大的压缩空气把海水挤走,潜水艇就浮上来了。

第二次世界大战时的潜水艇时常潜在水中,成群地攻击船队,被叫做“海中狼群”。不过,这些“海狼”有个致命的弱点,就是它在水下呆不长。潜入水中十几小时或几十小时就必须浮到水面上呼吸空气。因为,它们的原动力是柴油机。柴油机工作时需要空气,它浮在水面换足了气,用柴油机给电池充足了电才能再潜下去。这样,就给对方一个歼灭潜水艇的机会。人们派反潜艇飞机当“空中猎手”,大批地消灭了“海中狼群”。

现代核潜艇改用原子能当动力后,它能连续在海底潜航几年,并且以每小时几十千米的速度飞驶。如阿尔发级核潜艇速度达到每小时 80 千米,比普通的反潜艇鱼雷还要快。

你玩“眼药瓶潜水艇”一定会发现,在它的通水管向外喷水时,它就会向反方向运动;当它吸水时又会向前运动。这是潜水艇前进和后退的一种办法,最先进的核潜艇就是用这种办法潜航的。

普通的潜水艇和轮船都是靠螺旋桨前进的。80 年代初,出现了一种注水喷射式核潜艇,它一边吸水一边喷水,像鱼儿一样穿梭在深海之中,就像天空中的喷气式飞机。

现代核潜艇可以当作发射导弹的水下基地。我国的许多导弹实验,都是从海下发射的。近年来,又出现了水下航空母舰:巨大的核潜艇把“鹞”式战斗机藏在它的肚子里潜入深海之中,航行到预定的海域,突然浮到海面, 在 20 分钟之内放飞出 6 架战斗机,出其不意地发动了进攻⋯⋯这就是“海中巨兽”核动力水下航空母舰。

这“海龟”、“海中狼群”和“海中巨兽”虽然十分凶猛,可它们的沉浮原理却都和你玩的“眼药瓶潜水艇”一样呢!