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二营长!你的「意大利炮」呢?给我拉过来!| 正经玩

Shiny & Tom 中科院物理所 2019-10-09

正经玩·玩点正经的

正经玩每周六会推送一个好玩的科学实验,希望能给您带来乐趣,知识与陪伴。向我们分享你的实验视频,还有机会领取小礼品哦!

《亮剑》
作为国产高分剧
在小编心里留下了深刻的印象
也在暑假各大卫视轮番上演
今年暑假你看了没


要说最让人难忘的剧情
那肯定是攻打平安县城
李云龙决绝的一句“开炮”
让人动容


今天小编就当一回二营长
带大家亲手制作简易意大利面
「意大利炮」



实验器材


所标杯、铝箔纸、竹签、火柴、点火器



实验过程

首先剪出一个梯形的铝箔纸


再剪出一个火柴头


然后用剪出的铝箔纸
将火柴头包裹起来
卷成卷儿

对头部进行密封处理
折起来并用手指捏紧

现在开始做尾翼
剪出一个“回”字型的铝箔纸
这是带背面带粘性的铝箔纸

将之前做的主体部分插进小孔
并将四角捏紧

这样我们的“火箭”就完成了

最后上发射架


3,2,1
点火发射~
所标杯瑟瑟发抖

这是小编完成度最高
发射距离最远的一次


原理解说


我们分“意大利炮”的发射原理以及“意大利炮”的尾翼作用两个部分进行原理解说。


首先,我们知道,燃烧需要满足三个条件,可燃物、助燃物、达到一定的温度(着火点)。实验中,当我们用竹签抵住“意大利炮”中的火柴头,并加以密封时,会形成了一个看似缺氧,很难燃烧的环境。但是实验中,我们加热“意大利炮”,里面的火柴头却能够燃烧。这是因为,一方面,环境中存在一定量的氧气被一起封住,另一方面,火柴头中含有一定量的氯酸钾,作为一种助燃剂,它在加热作用下会分解出氧气起到助燃作用。同时,火柴头中还含有一定量的磷和硫,它们都是易燃的可燃物。所以,当温度升高到它们的着火点时,它们就会燃烧。子弹发射过程

在火柴头燃烧的过程中,会释放出大量的气体以及热量,这使得“意大利炮”内部的压强急速变大,气体迅速膨胀,对“意大利炮”产生一个推力(下图蓝色箭头),推动“意大利炮”飞出。 其次,我们在制作“意大利炮”时,仿照箭羽,为“意大利炮”增加了尾翼。这对它的飞行稳定性起到了很好的调节作用(前提是它要能飞出去233)。尾翼能够在飞行物受到某个方向的扰动时,产生一个反方向的力,迅速调整飞行物的飞行姿态达到一个稳定的状态。


为了更形象地说明尾翼的作用,小编用C++粗略地模拟了箭矢在不同情况下,飞行过程中的姿态变化。有尾翼的飞行过程

没有尾翼的飞行过程
加尾翼倒着发射(与羽毛球飞行情况类似)

注:以上三图中,黑色点表示箭簇,有较大的质量。灰色圈表示羽毛。棕色表示箭身。


从图中可以看到,加了尾翼后可以使得箭的速度尽量沿着箭身的方向,这就可以减少飞行过程中受到的阻力,从而减少能量的损耗。所以,听我的,不要你觉得没必要加尾翼,(我要我觉得)加上。
最后提醒,在做此次小实验时,一定要注意消防安全!没有安全条件的禁止尝试。另外建议佩戴口罩以防吸入过多火柴燃烧产生浓烟。


图片来源:封面:电视剧《亮剑》子弹发射 :dribbble.com


上期回顾

NO.168 没做完的暑假作业不要扔,反复折几下,隔壁的小孩都... | 正经玩

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01-B.C.的实验分享如下:


02-Daisy的实验分享如下:


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前 两名 将获得 所标杯 一个

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我们将在 下期 进行投票

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《你不可不知的50个战争知识》一本

英国著名历史学家、军事历史畅销书作家罗宾·克罗斯为大众撰写的战争知识。从古代战车、维京长船和城堡,到坦克、雷达、轰炸机,再到原子弹、无人机和网络战,《你不可不知的50个战争知识(修订版)》形象地描绘了过去2500多年人类所发明的最重要的武器、防御工事及战术。


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