教你用简单材料做个“烟圈大炮”

作者: 阿樂 & ⼩帕 & iu

来源: 中科院物理所

发布日期: 2022-11-26 13:24:52

本文介绍了如何用简单材料制作“烟圈大炮”,并解释了其背后的流体力学原理。

做不了电磁炮,还做不了别的?教你用简单材料做个“烟圈大炮”。吐烟圈,一项电影中十分帅气的技能,注:吸烟有害健康。怎么不抽烟也能做出烟圈呢?今天小编就带大家看看,如何用简单的材料做一个“烟圈大炮”。实验器材:水瓶、铁盆(防止烟灰掉落引发火灾)、气球、烟(烟雾来源,可用蚊香、香代替,有条件的小伙伴也可用干冰或液氮)、电烙铁(有打孔器更好)、剪刀。实验过程:第一步:剪开瓶子,只留前半部分。

注意边缘不要太粗糙,防止划破气球。第二步:将气球裁成两半,然后将没有吹起口的半套在裁好的瓶子上。第三步:用电烙铁在瓶盖上烙出一个圆孔,大小不用太大,比香烟粗即可。第四步:点燃香烟,收集烟雾。收集好烟雾的完全体“烟圈大炮”如下:现在,只要轻轻拉动气球部分,便可以看到“烟圈大炮”发射出了烟圈。

原理解说:“烟圈大炮”产生的“烟圈”在流体力学中被称为“涡环”,在“涡环”中流体可以顺着某个方向环绕直线或曲线轴的区域。这种“涡环”的现象可以在液体、气体甚至是等离子体中观察到。涡环可以一边保持着自己原有的形状,一边向前方运动。并且涡环中流体环绕轴的流速越快,涡环就越稳定。

人们对于涡环的研究可以追溯到1858年,德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹发表了论文《表达涡环的流体动力学方程的积分》,对其进行了数学分析。再次提醒:吸烟有害健康。

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