核爆的威力有多大？今天帶你“感受”一下 | 正經玩_風聞

原創：中科院物理所

説到核彈

大家應該都能想到核爆產生的巨型衝擊波

今天

跟着小編一起

用兩顆鋼球和鋁箔

復現一個縮小版的核爆衝擊波

實驗器材

鋁箔、兩顆鋼球、乒乓球

實驗過程

步驟一：

用雙手拿着兩個鋼球，放在鋁箔的兩側，然後讓兩球在鋁箔處發生碰撞。

可以觀察撞擊處不僅形成了一個坑，還在坑的旁邊出現了**“波紋”**。

步驟二：

將一個鋼球換成乒乓球，重複上面的過程。

可以發現，此時撞擊點處僅僅形成了一個非常普通的坑。

步驟三：

將鋁箔平鋪到地面上，然後將鋼球從高處釋放，自由下落到鋁箔上。

這時，可以看出由於鋼球多次彈起在鋁箔上砸出的多個“彈坑”，但是每個彈坑都是普通的圓形坑，在四周也沒有觀察到波紋。

原理解説

小球對撞在鋁箔上產生的一圈圈波紋，其實就是衝擊波的痕跡。

衝擊波，也叫做激波，是多層弱壓縮波疊加成一層強壓縮波的結果。在同種均勻介質中，波的傳播是從波源開始的勻速直線運動，就好像一圈圈的水波，每一圈就是一道波的波面；但是當介質的壓力、温度或者速度性質發生階躍式變化，波源產生波的速度會超過聲速，這使得後面產生的壓縮波將追上前面的壓縮波，多層壓縮波集合在一起組成了一道極強的壓縮波，也就是衝擊波。

水波 | 來源：百度圖片

一道水波的能量很小，帶不來什麼破壞，但是當上圖中的所有水波併成一道波時，能量就變得非常大了，海嘯的恐怖破壞力就是這樣產生的。

實驗中，當我們將兩個小球對撞時，對撞點的鋁箔瞬間受到了極大的力的作用，也就形成了與水波類似的一圈圈的衝擊波；由於鋁箔具有良好的可塑性，衝擊波就會在鋁箔上留下相應的波紋形狀。至於小球與乒乓球碰撞以及小球落地的實驗，由於乒乓球與地面相比金屬小球都不是理想剛體，易發生形變，撞擊產生的大量能量通過乒乓球、地面釋放，於是此時在鋁箔上就只能看到撞擊留下的“隕石坑”。