Đèn kéo quân - lồng đèn trung thu - đồ chơi STEM - đồ chơi lắp ráp

Đèn kéo quân, hay còn gọi là đèn cù, là một loại đồ chơi bằng giấy có nguồn gốc từ Trung Quốc, ngày xưa phổ biến trong nhiều dịp lễ tết, nay chỉ còn xuất hiện trong dịp Tết Trung Thu.

Vì sao đèn kéo quân có thể xoay tròn khi đốt nến bên trong?
-------------------
Hầu hết những loại đồ chơi của trẻ em như diều giấy hay chong chóng phải nhờ có sức gió thì mới có thể chuyển động theo ý muốn nhưng đèn kéo quân lại khác. Chỉ cần đốt ngọn nến bên trong nó là đèn tự động quay tròn mà không cần đến gió. Vì sao lại như vậy?

Trong các dịp lễ tết thời xưa, những đứa trẻ thường say sưa ngắm nhìn chiếc đèn kéo quân đang chầm chậm quay tròn trong đêm. Chúng là một loại đèn dùng để trang trí, vừa có thể chiếu sáng lại vừa mang đến cho con người một phương cách hưởng thụ nghệ thuật sinh động, lý thú.

Điểm khác biệt với các loại đèn khác là chỉ cần đốt nến, phần trục ở giữa của đèn sẽ chuyển động tròn đều cùng với đó là những hình ảnh được thiết kế bên trong sẽ hiện ra trên mặt đèn và xoay vòng theo cùng một chiều liên tục như vậy không dừng lại.

Vậy cơ chế gì khiến đèn kéo quân vẫn có thể quay mà không cần gió?

Điều này có liên quan đến kết cấu của nó. Đèn kéo quân có cấu tạo từ 2 bộ phận là phần ruột đèn và phần hộp ngoài.

Phần ruột của nó là hình ống tròn dán giấy mỏng mờ mờ ( hoặc bằng lụa tơ mỏng), trên mặt ống tròn có vẽ những hoa văn đẹp mắt như hình các con vật ngộ nghĩnh, con người, binh lính… Lồng giấy được lắp trên một cái trục có thể xoay được, dưới đáy ống tròn để trống cho thông gió, đầu trên của ống có lắp một cái cánh quạt.

Còn phần hộp ngoài là một đèn lồng có hình tròn hình bát giác, có thể dùng giấy bóng kính hoặc giấy hồ mỏng.
Sở dĩ đèn kéo quân có thể quay được là nhờ hiện tượng đối lưu. Khi đốt nến lên ( hay bật sáng bóng đèn ngày nay), không khí bên trong ruột đèn sẽ được đốt nóng. Thể tích không khí giãn ra, mật độ giảm xuống, điều này làm cho ống tròn từ từ bốc lên cao. Dòng không khí bốc lên sẽ đi qua chong chóng và khiến chuyển động, kéo ruột ống cũng chuyển động theo.

Sau khi không khí trong ống tròn bốc lên trên, khí lạnh từ bên ngoài đèn đi từ phía dưới lên sẽ được bổ sung vào, hình thành lên một dòng khí tuần hoàn không ngừng. Chỉ khi nến tắt đèn kéo quân mới dừng chuyển động.
Tuy nhiên nếu chúng ta bỏ đèn vào một hộp thuỷ tinh kín thì dù bóng đèn điện vần sáng, đèn cũng chỉ quay một thời gian ngắn rồi ngừng lại không quay nữa.

Bởi vì như đã nói ở trên, đèn hoạt động với đầy đủ ba bộ phận: “Nguồn nóng (ngọn nến hoặc đèn điện), bộ phận phát động (ống tròn) và nguồn lạnh (không khí trên ống tròn)”. Khi chúng ta bỏ đèn kéo quân vào hộp thuỷ tinh kín và dùng bóng đèn điện để chạy đèn thì chỉ sau một thời gian ngắn, toàn bộ không khí trong hộp đèn nóng lên. Và lúc này không còn nguồn lạnh để bổ sung cho quá trình đốt nóng và chuyển động tròn nữa.

Đén kéo quân gắn liền với tuổi thơ của biết bao nhiêu người, đặc biệt là thế hệ ông bà chúng ta mỗi dịp Tết trung thu về. Đối với trẻ em thời xưa, nó là một món đồ chơi “xa xỉ” đá