Вакуумная пушка разгоняет мяч для пинг-понга до сверхзвуковой скорости.

"Пушка" имеет длину около 6 футов и изготовлена ​​из ПВХ-трубы диаметром 1/2 дюйма.
В теннисном корте используется проксимальный конец, а оба конца запечатываются тонкой пластиковой или алюминиевой фольгой.
Затем воздух откачивается из трубы с помощью вакуумного насоса.
Когда нарушается герметичность ближнего конца трубы, воздух под атмосферным давлением поступает внутрь, проталкивая шарик через уплотнение на дальнем конце.
Ключевой момент заключается в том, что шарик движется в вакууме внутри трубы, поэтому сопротивление воздуха отсутствует.
При достаточном атмосферном давлении с одной стороны шара и отсутствии сопротивления с другой стороны, шар первоначально разогнался со скоростью около 5000 граммов.
На фотографии показаны настройки.
Единственная дорогостоящая покупка — это вакуумный насос.
Тот, который я купил, стоил около 100 долларов.
Чем выше вакуум, тем лучше результат.
В идеале это должен быть двухступенчатый насос.
На eBay представлено множество вакуумных насосов;
Они широко используются в холодильной промышленности.
Также: Раздел 40 (1,8 м, защитные очки, средства защиты слуха, ПВХ-труба длиной 1/2 дюйма) – важно).
Труба из ПВХ диаметром 1/2 дюйма прикреплена к тонкому пластику и алюминиевой фольге.
Я использовал вакуумные трубки и фитинги диаметром 1/4 дюйма. Вакуумметр (необязательно).
Настольный теннис, их много.
Убедитесь, что их диаметр составляет 40 мм от стандартного (1,57 дюйма).
Здесь находятся мячи для настольного тенниса диаметром 38 мм;
Они тоже не будут работать должным образом.
Простые инструменты для покупок — ничего особенного.
Эта часть сложная;
Уплотнение должно быть полностью воздухонепроницаемым, но при разрезании оно может разорваться.
Не протекает медленно.
Когда они окажутся правы, они рассердятся.
Существует несколько способов.
Чтобы обеспечить герметичность, я перечислю то, что лучше всего подходит мне.
Лучше закрепить фольгу между двумя пластинами из фанеры толщиной 1/4 дюйма или средневолокнистой фанеры.
Я вырезал отверстие диаметром 2 дюйма в центре квадрата.
Затем закрепите его пружинным зажимом.
Я использую вот эту печать неподалеку.
На дальнем конце я растягиваю фольгу до диаметра трубы 1/2 дюйма, а затем плотно прижимаю к ней ПВХ-муфту диаметром 1/2 дюйма.
Складки — это плохо, они вызывают небольшие утечки вакуума или преждевременные разрывы.
Когда вакуумный насос активен и герметично зафиксирован, преждевременный разрыв может произойти в любой момент!
Для дистанционного запечатывания я использую полиэтиленовую пленку типа «корзинная пленка», которую продают в магазине тканей, а теперь для создания квадратного шва использую алюминиевую фольгу, как показано на следующем рисунке.
Можно использовать полиэтиленовую пленку, как на фото, но я обнаружил, что алюминиевая пленка работает лучше всего и обеспечивает самую высокую скорость.
Лучше всего подходит плоский квадратный уплотнитель.
После открытия вакуумного насоса просто удерживайте уплотнение на конце трубы, а остальное сделает вакуум.
Установите фитинги для шланга ближе к одному из концов трубы (ближнему концу).
Я использовал латунный фитинг для шланга с резьбой 1/8 дюйма (согласно договору о нераспространении) и 1/4 дюйма (согласно закону о нераспространении).
Оно должно быть герметичным.
Песчаный конец трубы гладкий и ровный.
Подсоедините трубу диаметром 1/4 дюйма между вакуумным насосом и фитингами.
В зависимости от типа насоса могут потребоваться клапаны;
Мой насос закрыт. Запорный клапан. 1.
1. Разместите стол для настольного тенниса на «ближнем» конце, прямо перед тюленем. 2.
Поместите пломбу на «дальний» конец (
См. фотографии в шаге 3). 3.
Установите цель, например, алюминиевые банки. 4.
Наденьте защитные очки и средства защиты слуха. 5.
Откройте вакуумный насос. 6.
Обеспечьте плотное прилегание трубы к отверстию ближе к концу.
Вакуум удержит его, и удержит крепко.
На двух фотографиях показаны два «проксимальных» уплотнения, удерживаемых вакуумом.
Теперь я использую здесь алюминиевую фольгу. 7.
Дождитесь достижения максимального вакуума, а затем проколите проксимальное уплотнение.
Будет громкий шум.
На главном фото показано, что бросок происходит, когда мяч легко проходит сквозь алюминиевый резервуар.
Максимальный вакуум составляет около 30 дюймов ртутного столба, и мяч легко может пройти сквозь две банки.
На других фотографиях показана практически полная герметизация в условиях полного вакуума. Помните:
На этом этапе пломбы могут неожиданно нарушиться.
Поскольку я ранее делал поспешные заявления о стрельбе в настольный теннис со сверхзвуковой скоростью, мне необходимо описать, как измеряются эти скорости.
Я сделал «баллистический маятник»;
Прибор, используемый для измерения начальной скорости винтовочных пуль, в настоящее время применяется в основном на уроках физики для демонстрации принципа сохранения импульса и энергии.
Снаряд выстреливается в блок и удерживается внутри него.
Затем, под действием импульса, снаряд начинает отклоняться в сторону.
Измерьте увеличение вертикальной высоты блока, которое представляет собой увеличение потенциальной энергии, умноженное на массу блока-снаряда.
Скорость снаряда определяется следующим уравнением: скорость = (m+M)/m (√2gh)
Среди них: m = масса снаряда в килограммах (
Качество для настольного тенниса = 2,7 г = 0,0027 кг)
M m = масса блоков в килограммах (1,32 кг)
G = ускорение свободного падения, 9.
81 ч = прирост вертикальной высоты, м, прирост высоты, полученный в результате воздушного теста, меньше. (2,5 см = 0,025 м)
Числа в скобках — это среднее значение моего теста.
Скорость удара в настольном теннисе составляет 342 м/с, рассчитанная на основе приведенных выше значений.
Скорость звука на уровне моря составляет 343 м/с. Исследования (
Eayars/publications/ajp0096.pdf)
Результаты показывают, что теоретическая скорость не может превышать скорость света.
«Баллистический маятник — это устройство для измерения [скорости снаряда]».
Импульс, следовательно, можно рассчитать скорость и кинетическую энергию.
Современные приборы для измерения времени позволяют напрямую измерять скорость снарядов, поэтому маятник, по сути, устарел.
Хотя маятник считается устаревшим, он до сих пор используется в течение значительного периода времени и способствует значительному прогрессу в баллистической науке.
Сегодня баллистический маятник по-прежнему можно встретить на уроках физики, поскольку он прост и полезен для демонстрации свойств импульса и энергии. (Из Википедии).
На фотографии ниже изображен баллистический маятник, который я изготовил.
А ещё моя отвёртка и стамеска.
Линии на панели на заднем плане показывают высоту в сантиметрах.
Лазерный индикатор показывает высоту блока.
На первом снимке показана высота до начала съемки, а на втором — максимальная высота, достигнутая после съемки.
Камера зафиксировала происходящее.
На последней фотографии изображен настольный теннис в квартале.
Помимо импульса от мяча, существует также импульс, передаваемый от воздуха, отлетающего от пушки, к блоку.
Я провожу тест только с использованием воздуха и вычитаю полученную среднюю высоту (0,03 см).
Проверьте с помощью настольного тенниса.