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    文档标题：由气门芯的联想
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    由气门芯的联想
    北京大学
    武际可
    大部分人都骑过自行车，而自行车轮胎上都有一个不起眼的小东西：气门芯。如图 1
    所示是目前流行的两种典型的气门芯示意图。
    a1
    a2
    b1
    b2
    （a）
    （b）
    图 1
    气门芯的功能是，只准轮胎进气而不准出气。
    如图 1(a)，当 a1 进气时，小球下滑空气能够进入轮胎；当 a2 不进气时，外面的气压低，
    这时小球上方会有少量空气流出，由伯努利定律知，小球上方气流速度大，于是压强要小，
    而小球下面的压强大，所以小球被顶到上面堵住排气孔不让空气外泄。如图 1（b）当 b1 进
    气时，橡胶套管被空气压力挤出一个缝隙，空气可以从气孔进入轮胎；当 b2 不进气时，由
    于有弹性的橡胶套管回复原来形状，再加橡胶套管外面的气压高，把套管紧压在气孔上，又
    堵住气孔不让空气外泄。总之，两种方案，都是只让空气进入不让空气外泄。
    自行车发明是很晚的，至今才不过一百多年，自行车上这种形式的气门芯发明得也不会
    太早。其实，类似气门芯的这种只让空气一个方向运动的阀门，发明得是相当早的。
    如图 2 所示，是一个自行车上的打气筒的原理图。当活塞往左推时。A 门打开，活塞上
    的 B 门关闭，这样空气就从 A 门进入轮胎。而当活塞往右拉时 A 门关闭 B 门打开，允许空
    气从 C 进入气筒。当活塞来回推拉，空气就不断从 A 门进入轮胎。实际上，所有的空气压
    缩机和鼓风机的原理，都是和这个打气筒的原理是一样的。现在如果把 C 门与容器连接，
    则这个打气筒就变成了抽气泵，活塞不断来回，容器中的空气就越来越稀薄。
    在这里，气筒的 A、B 这样的阀门所起的作用和气门芯的作用是一样的，无非是允许空
    气从一方通过而不许倒流。
    图 2
    追本溯源，利用和打气筒原理差不多的鼓风器具的发明可能是最早的。我国古代，在大
    约公元前 5 世纪的春秋时代的末期，就已经发明了一种皮囊鼓风器。是用皮制的一个大口袋，
    通过一定的机构推拉，使皮袋一鼓一瘪，用来鼓风，当时称为“橐”。橐是用皮做的，其功
    能和现在吹气用的“皮老虎”相似。至迟在战国時期，出現了多橐並联或串联的裝置，名为

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