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力學小實驗—“煙 圈”炮

來源:奧數網 文章作者:黃祖曦 2009-10-26 13:20:01

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  找一張長約250毫米、寬約150毫米的硬紙,卷成一個高約150毫米的圓筒,并用膠水粘好。將圓筒兩端用硬紙封好,在一端的中央部位剪出一個直徑為10毫米的小圓孔,這樣,“煙圈”炮就做好了。在桌上點燃一支蠟燭,在距蠟燭300毫米處架好“煙圈”炮,使炮筒中央的小孔對準燭焰。然后將筒內充滿煙霧,你在炮筒底部輕輕彈幾下,炮筒射出一串串的煙圈,蠟燭就被煙圈“炮彈”打滅了。

  當你輕輕地彈炮筒底部時,底部的硬紙受到擠壓產生振動,這個振動引

  起炮筒內的氣體產生一股向前的氣流。這股氣流挾帶著煙霧,來到炮筒口部時,由于圓孔周圍的紙對這股氣流的阻礙,使氣流迅速地向圓孔集中,然后沿著圓筒邊緣沖出。加上圓孔中心部分氣流較急,煙霧相對較稀,所以,一串串翻滾的煙圈就形成了。遠處的燭焰不得不向這小小的“龍卷風”低頭。其實,炮筒內不充煙同樣可以做上述實驗,充煙是為了便于觀察,同時也增加了趣味性。

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