開玩笑是人類的一種天性,從古至今不曾停止。
其中最著名的一個玩笑就是古希臘著名的哲學傢和數學傢畢達哥拉斯發明的畢達哥拉斯杯,他更多被人記住的是數學中的畢達哥拉斯定理(勾股定理),這個畢達哥拉斯杯是一個經典的惡作劇,誰說數學傢沒有幽默感?!
這個杯子的設計非常天才,以下是關於畢達哥拉斯杯這個惡作劇的原理:
虹吸原理
畢達哥拉斯杯不像一般的杯子內部中空,在它的杯中央有一根柱狀物,這個柱狀物右邊連著杯底,杯底內部有根管道直通底部的一個小洞。柱狀物內部也有一根彎管與杯底的管道相連通,一頭的開口在杯子內,當杯中倒入液體後,可以通過這個開口。有趣的是,當液體液面低於柱狀物的高度,這時這個杯子可以像普通杯子一樣使用,如果高於柱狀物,杯子就開始漏瞭。
這其中的原理是帕斯卡的連通器原理。當杯中液面高度高於柱狀物,液體從開口處經過管道從杯底的小洞中流出,這時就會出現虹吸現象,會把杯中剩餘的液體一起吸入管道內,最後都從杯底流出。因此隻要倒入杯中的液體頁面高度超過柱狀物,杯中的液體都會從杯底流走。
https://www.zhihu.com/video/995727496393895936
雖然目前還不能證明這個杯子到底是不是畢達哥拉斯發明的,但大眾都稱這種杯子叫畢達哥拉斯杯。他生活在公元前570~495年,歷史文獻中沒有具體記載這個杯子的發明日期,這個杯子最早出現在公元前6世紀中葉。據傳,畢達哥拉斯發明這個杯子的目的是為瞭懲罰那些喜歡在杯子裡倒很多酒的人,因此這個杯子也被稱為“貪婪杯”。
還有的說法是畢達哥拉斯之所以發明這個杯子是為瞭提醒人們飲酒要適量。超過杯中柱狀物的高度,液體就會從杯底漏掉。不管出發點是什麼,這個杯子被人們記住瞭,千百年來一直是惡作劇的首選道具。
羅馬人在此基礎上發明瞭類似的“鉭碗”,中間的柱狀物變成瞭神話傳說中的坦塔羅斯,他因為貪婪而受到懲罰,永遠口渴但喝不到水。因此在用這個碗喝水時,就會和坦塔羅斯一樣。
如果想給朋友開一下玩笑,可以直接買個畢達哥拉斯杯,當然現在還有可以自己做個杯子。比如,用現在流行的3D打印機就可以打印一個畢達哥拉斯杯。
https://www.zhihu.com/video/995727635259015168
如果想要一個傳統一點的杯子,還可以直接用陶土來制作。例如下面視頻中:
https://www.zhihu.com/video/995727708038451200
最後還有一種簡單易行的制作方法,隻需要使用塑料杯和吸管就可以做一個畢達哥拉斯杯,當然這種方法適合教學使用,它能清晰的展示畢達哥拉斯杯所使用的物理原理。
https://www.zhihu.com/video/995727751843786752
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