二營長!你的「意大利炮」呢?給我拉過來!| 正經玩_風聞
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2019-09-07 14:45
原創:中科院物理所
《亮劍》
作為國產高分劇
在小編心裏留下了深刻的印象
也在暑假各大衞視輪番上演
今年暑假你看了沒
要説最讓人難忘的劇情
那肯定是攻打平安縣城
李雲龍決絕的一句**“開炮”**
讓人動容
今天小編就當一回二營長
帶大家親手製作簡易意大利麪
「意大利炮」
實驗器材
所標杯、鋁箔紙、竹籤、火柴、點火器
實驗過程
首先剪出一個梯形的鋁箔紙
再剪出一個火柴頭

然後用剪出的鋁箔紙
將火柴頭包裹起來

捲成卷兒
對頭部進行密封處理
折起來並用手指捏緊

現在開始做尾翼
剪出一個“回”字型的鋁箔紙
這是帶背面帶粘性的鋁箔紙
將之前做的主體部分插進小孔
並將四角捏緊

這樣我們的“火箭”就完成了
最後上發射架

3,2,1
點火發射~



所標杯瑟瑟發抖
這是小編完成度最高
發射距離最遠的一次

原理解説
我們分“意大利炮”的發射原理以及“意大利炮”的尾翼作用兩個部分進行原理解説。
首先,我們知道,燃燒需要滿足三個條件,可燃物、助燃物、達到一定的温度(着火點)。實驗中,當我們用竹籤抵住“意大利炮”中的火柴頭,並加以密封時,會形成了一個看似缺氧,很難燃燒的環境。但是實驗中,我們加熱“意大利炮”,裏面的火柴頭卻能夠燃燒。這是因為,一方面,環境中存在一定量的氧氣被一起封住,另一方面,火柴頭中含有一定量的氯酸鉀,作為一種助燃劑,它在加熱作用下會分解出氧氣起到助燃作用。同時,火柴頭中還含有一定量的磷和硫,它們都是易燃的可燃物。所以,當温度升高到它們的着火點時,它們就會燃燒。

子彈發射過程
在火柴頭燃燒的過程中,會釋放出大量的氣體以及熱量,這使得“意大利炮”內部的壓強急速變大,氣體迅速膨脹,對“意大利炮”產生一個推力(下圖藍色箭頭),推動“意大利炮”飛出。
其次,我們在製作“意大利炮”時,仿照箭羽,為“意大利炮”增加了尾翼。這對它的飛行穩定性起到了很好的調節作用(前提是它要能飛出去233)。尾翼能夠在飛行物受到某個方向的擾動時,產生一個反方向的力,迅速調整飛行物的飛行姿態達到一個穩定的狀態。
為了更形象地説明尾翼的作用,小編用C++粗略地模擬了箭矢在不同情況下,飛行過程中的姿態變化。

有尾翼的飛行過程

沒有尾翼的飛行過程

加尾翼倒着發射(與羽毛球飛行情況類似)
注:以上三圖中,黑色點表示箭簇,有較大的質量。灰色圈表示羽毛。棕色表示箭身。
從圖中可以看到,加了尾翼後可以使得箭的速度儘量沿着箭身的方向,這就可以減少飛行過程中受到的阻力,從而減少能量的損耗。所以,聽我的,不要你覺得沒必要加尾翼,(我要我覺得)加上。
最後提醒,在做此次小實驗時,一定要注意消防安全!**沒有安全條件的禁止嘗試。另外建議佩戴口罩**以防吸入過多火柴燃燒產生濃煙。
圖片來源:
封面:電視劇《亮劍》
子彈發射 :dribbble.com