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莫比乌斯带的原理是普通纸带的两个面（即双侧曲面），正面与反面涂成不同的颜色；把这个纸带变成一个面（即单侧曲面），一只小虫爬遍整个曲面而不必跨过它的边缘。这种纸带被称为“莫比乌斯带”（也就是说，它的曲面只有一个）。
莫比乌斯带是一种拓展图形，它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变，只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点，又不产生新点。
在普通空间无法实现的"手套易位"问题
人左右两手的手套虽然极为相像，但却有着本质的不同。我们不可能把左手的手套贴切地戴到右手上去；也不能把右手的手套贴切地戴到左手上来。无论你怎么扭来转去，左手套永远是左手套，右手套也永远是右手套。但是倘若你把它搬到莫比乌斯带上来，那么解决起来就易如反掌了。
扩展资料：
莫比乌斯带的拓扑变换：
这种变换的条件是：在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着一一对应的关系，并且邻近的点还是邻近的点。这样的变换叫做拓扑变换。
拓扑有一个形象说法——橡皮几何学。因为如果图形都是用橡皮做成的，就能把许多图形进行拓扑变换。
例如一个橡皮圈能变形成一个圆圈或一个方圈。但是一个橡皮圈不能由拓扑变换成为一个阿拉伯数字8。因为不把圈上的两个点重合在一起，圈就不会变成8，“莫比乌斯带”正好满足了上述要求。
百度百科-莫比乌斯带
玩具“饮水小鸭”的工作原理是什么？
天宫课堂三个实验并解释原理如下：
一、毛细效应实验
在地面上，当我们把一根细的玻璃管插入水中，玻璃管里面的液面就会上升。你有没有发现这样一个规律：玻璃管越细，液面上升得越高，这也是人们称呼这种现象叫“毛细现象”的原因。
从本质上看，这其实是毛细管内水的表面张力和水的自身重力平衡的结果。毛细现象有很多应用，比如钢笔就是利用毛细原理为笔尖提供油墨的。
在太空中，由于感受不到重力的作用，只有表面张力的作用，表面张力就可以一直拉着水在玻璃管内运动，无论管子粗细，水都能慢慢充满整个管子，只是细的管子充满的速度较快而已。
二、水球变“懒”实验
在空间站上，如果把一团水挤在空中，还是由于表面张力的作用，在空中就可以形成一个大水球，为了固定水球，可以把它放在一个带圆圈的支架上。但这种大水球是不稳定的，刘洋老师用大注射器吹一下，水球就晃动不停。
但当把一颗大钢球放入水球中，水球就很快停止下来了，这是什么原理呢？其实，这个原理在生活中也很常见，当我们端一碗水的时候，水会晃动的挺厉害，但当我们把一张纸放入水中，水的液面就不容易晃动了。
无论是空间站上的水球，还是地面上碗中的水，都是由于加入了其他固体产生了额外的“阻尼作用”，能量容易耗散，就能更快稳定下来。
三、太空趣味饮水
你知道在地面上如果用细长的管子喝水，管子最多能多高吗？有外国朋友曾经做过这个实验，使出吃奶的劲，结果只能勉强吸到4米的高度。
理论上，即便用机器吸，水在管子中上升的高度也只能达到10米，这是由于大气压只能支撑10米高的水柱，这个道理初中物理上就讲过啦，这里就不多说了。在太空中，刘洋老师用2米长的吸管，非常轻松就能喝到水，也是由于在太空感受不到重力，水不会产生压强的原因。
四、会掉头的扳手
这个实验非常神奇，当陈冬老师让一个扳手旋转起来后，扳手会不停地翻跟头。这是苏联航天员贾尼别科夫在空间站中偶然发现的，所以也叫贾尼别科夫效应，研究发现这个现象与扳手的旋转方式和它质量的分布有关系。这个现象在地面不太容易看到，但是在太空中这就是小菜一碟。
实话讲，这种现象其实不大容易科普，这是因为要用到大学物理中的“转动惯量“和“角动量”的概念。简单来讲，扳手沿着不同的轴旋转的时候，转动惯量是不同的。
科学实验表明，只有扳手沿着最大转动惯量和最小转动惯量的轴旋转的时候，才是稳定的状态，沿着其他轴运动都是不稳定的，会发生不稳定的翻跟头现象。但值得注意的是，这个系统的角动量还是守恒的，无论扳手如何翻转，其角动量是不变的。
玩具“饮水小鸭”（也称为“饮水鸟”）的工作原理：
“饮水小鸭”内的液体是乙醚一类易挥发的液体，在高温里很容易蒸发，而液体的饱和蒸汽所产生的压力又会随温度的改变而剧烈的改变。其头部不断蒸发所吸收的周围空气的热量，这就是“饮水小鸭”能够活动的原动力。
1、“饮水小鸭”头部受冷，气压下降，尾部的液体因为吸力沿颈部上升。
这样头的重量在增加，尾部的重量在减轻，重心位置发生变化，当重心超过脚架支点而移向头部时，鸟就俯下身到平衡位置。这个位置可以通过鸟嘴的重量来调试。
2、“饮水小鸭”头部降低，内部发生两个变化。一是“饮水鸟”的嘴浸到了水，这样鸟头被打湿。二是上下的蒸汽区域连通，两部分气体混合，没有了气压差，但由于吸收了周围空气的热量，蒸汽的温度略有上升。这时上升到头部的液体，在本身的重量作用下流向下端尾部。
3、“饮水小鸭”尾部变重，头部向上翘，液体全部集中到尾部，同时，头部的蒸汽因为刚粘到的水又开始冷却。
扩展资料：
饮水鸟历史简介：
中国古代玩具饮水鸟类似永动机的状态曾经让大科学家爱因斯坦也惊叹不已。“饮水鸟”的形象最后一次公开出现是在上世纪30年代时一本国外的科普读物上，之后就销声匿迹了。
玩具球内装有液体，管的下端浸在液面下。整个鸟身是密闭的，架在一个类似鸟腿的座上。它的头部粘有尖尖的嘴，尾部粘有羽毛。
为了让人不能看清鸟身体里的秘密，它的身体被涂上了黑色。而它的神奇之处就是，在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口后，又直立起来。
可是直立一会儿它又会俯下身去，等到鸟嘴浸到了水，“喝”了一口，又会直立起来。就这样，它不停地点头喝水。这一点连当代最伟大的科学家爱因斯坦都为它吃惊。
根据前苏联著名的科普作家别莱利曼编著的《趣味物理学续编》中提到，曾有人将这个涂了颜色、看不见内部奥秘的“饮水鸟”赠送给爱因斯坦博士。
并对他说，科学家不是说永动机是不可能的吗，就让你瞧瞧这台永动机。当爱因斯坦看过并明白其原理时，真的十分惊叹“饮水鸟”的设计巧妙。因此这个玩具也被别人叫做“爱因斯坦也吃惊的玩具”。
百度百科-饮水鸟
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