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首先剪出一个梯形的铝箔纸
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
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