自制的空气枪能有多大能量?|正经玩
比动能大于1.8J/cm2就会被认定为枪支
有小伙伴好奇
1.8焦耳听起来也不算大呀?
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于是我们决定做个实验来估算一下
毕竟实验出(jiu)真(shi)知(waner)
实验器材
所标杯、空瓶子、量杯、卷尺
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实验过程
前期实验过程与NO.231期相似
先将盖上瓶盖的空水瓶拧上几圈
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快速拧松瓶盖
由于压力差
瓶盖会突然飞出去
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测量瓶盖飞出去的距离
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向“扭曲”的空瓶中灌满水
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再将空瓶中的水倒入量杯中
以此来估算扭曲后瓶子的体积
(扭曲前瓶子体积为500ml)
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特别注意:实验有一定风险 , 小朋友要在家长的陪同下进行哦~
原理解说
通过挤压水瓶 , 瓶内压强增大 , 瓶盖内外产生了一个压强差 , 瓶盖受到一定的压力 。 把盖子拧开后压力推动盖子一段距离做功 , 赋予瓶盖初始动能 。 我们利用手机拍摄的频率为60Hz , 瓶盖在最初的3帧内飞行了约90厘米的距离 , 瓶盖的质量约为3克 , 因此它的初始动能约为:
而由理想气体公式可知 , 瓶盖两端的气压差约为1/5个大气压 , 即20kPa , 瓶盖的面积为5平方厘米 , 瓶盖弹射过程移动的距离为3厘米 , 因此气压差做的功为:
由于瓶子气密性质量问题 , 气体非理想气体 , 或瓶盖形状大小、初速度影响空气阻力等诸多影响因素 , 本实验会有较大的误差 。
【自制的空气枪能有多大能量?|正经玩】进行实验有很多种方法 , 如果不是小编这种金刚芭比手劲稍大类型的女孩子 , 也可以采用物理化学方法增大瓶内压强 , 比如摇晃可乐瓶 , 使可乐中的二氧化碳逸出 , 或者在瓶内放置小苏打和醋酸 , 二者反应产生气体等(注意!千万要注意安全 , 像可乐+曼妥思等反应剧烈、产生大量气体的组合不要尝试)增加瓶内压强 , 然后看看瓶盖可以弹出多远 。
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