Безкоштовна технічна бібліотека

Кумулятивний ефект. Дитяча наукова лабораторія

Довідник / Дитяча наукова лабораторія

 Коментарі до статті

Кумулятивна дія – це явище концентрації вибуху по заданому напрямку. У заряді вибухової речовини роблять виїмку, поверхню якої покривають металевим облицюванням. При вибуху облицювання сильно стискається, причому метал під впливом високого тиску набуває властивостей рідини. В результаті з оболонки, що стиснулася, викидається тонкий металевий струмінь зі швидкістю 12-16 км/с. Щільність енергії в струмені можна порівняти з щільністю енергії ядерного вибуху. Не дивно, що вона може пропалити навіть дуже товсту броню.

Сьогодні ми пропонуємо до вашої уваги кілька дослідів, які допоможуть вам поекспериментувати з кумулятивним ефектом, але, зауважимо, без єдиного грама вибухівки.

Згадайте, якщо шльопнути рукою по воді, а долоню повернути під кутом, народжується тонкий сильний струмінь... А маючи в своєму розпорядженні шкільний штатив і найпростіше пристосування, що складається зі стрижня з лопаткою, можна поставити ще більш науковий досвід, а по дальності "пострілу" визначити швидкість струменя. Неважко обчислити, і з якою швидкістю лопатка торкнулася води (адже ми самі вибираємо висоту падіння стрижня), тим самим можна дізнатися, скільки множиться швидкість за рахунок дивовижного ефекту кумуляції, а саме в 10 - 15 разів, як і при справжніх вибухах.

Бронебійний кумулятивний заряд. При його вибуху утворюється струмінь металу, що рухається зі швидкістю в десятки км/с

Простий і гарний досвід можна провести зі швидким зануренням у воду лійки. Тільки не дуже захоплюйтеся: струмінь легко досягає стелі. А відбувається ось що: стінки воронки, що рухається, створюють потік води, що сходить до її осі. Зіткнувшись, струмені рідини уповільнюються, і, як наслідок, тиск зростає. Будучи прикладено до невеликої кількості води у горлі воронки, вона повідомляє йому значну швидкість. А вся суть ефекту в тому, що енергія потоку, що повільно рухається, з великою масою передається потоку, що має масу меншу, зате його швидкість виходить у кілька разів більшою.

Найпростіший спосіб отримання кумулятивного ефекту без вибуху – удар по поверхні води похилою лопаткою. Знаючи швидкість лопатки, кут і дальність польоту водяних крапель, можна підрахувати їхню швидкість

Зроблені нами досліди з лопаткою або лійкою дають їжу для роздумів над імпульсними гідравлічними насосами для подачі невеликих мас рідини під великим тиском. Це одна з "білих плям" у сучасній техніці. Якби створити насос, здатний впорснути в циліндр мотовелосипедного двигуна один кубічний міліметр бензину за один хід поршня та під тиском 4-5 мПа, то ми могли б за одну заправку бака проїхати не менше 1000 км. Здорово, чи не так? Тільки вирішити це завдання шляхом грубого зменшення звичайного паливного насоса не вдається - його дуже важко зробити навіть у єдиному екземплярі. Хитромудрі гідродинамічні ефекти допоможуть нам розібратися у цій справі.

Швидко опускаючи воронку у воду, можна отримати кумулятивний струмінь, що б'є під стелю

Ось ще один цікавий досвід, де проявляється той самий кумулятивний ефект. Киньте у воду кульку. Повторивши досвід кілька разів, помітите, а вірніше – відчуєте, що кулька залишає після себе у воді вирву. Стінки її схлопуються, і вгору здіймається тонкий, схожий на голку струмок води. Але тут є одна тонкість. Навіть такий очевидний ефект у дослідах вдається не завжди. Виявляється, поверхню кульки слід покрити жиром.

Гідравлічний удар - явище, зовні схоже на кумулятивний ефект

Виникнення кумулятивного струменя під час падіння кульки у воду

Аналогічне явище виникає при падінні у воду краплі води. Цікаво, що на вершині кумулятивного струменя (це видно на знімках) утворюються дрібні крапельки. Через свої малі розміри вони здатні парити в повітрі, немов порошинки. Цей ефект застосовують при будівництві фонтанів. Але ось американські вчені виявили, що він має місце і при змиванні... унітазу, завдяки чому вміст у мікроскопічних дозах виявляється в повітрі. Лікарі в цьому бачать один із каналів поширення небезпечних хвороб, а інженери – чудовий привід для роздумів. У Британському музеї портрети винахідника парової машини та винахідника унітазу Брами знаходяться поруч. Їх розглядають як найбільших благодійників людства, і невідомо, хто важливіший за...

Однак краще поекспериментуємо з вибухами. І відразу ж відповімо на "коронне" питання багатьох листів, що надходять до редакції: "Чи можна зробити вдома вибухові речовини?" Відповідаємо: "Можна, але залишитися живими при цьому не можна!" Втім, головне завдання вибухівки - виділення механічної енергії з великою швидкістю та в заданому обсязі. Наприклад, тротил здатний виділяти близько 2000 кДж механічної енергії кубічний сантиметр. Ми з вами, нічим не ризикуючи, проведемо досліди з речовиною, принаймні вдесятеро сильнішою. Це… плазма, яка утворюється після електричного розряду у воді. Отже, зберемо установку, схема якої показано малюнку. Вона складається з конденсатора (1-3 тис. пФ, 24 кВ), пластмасової кювети з дистильованою водою та двох розрядників.

Конденсатор з'єднуємо із високовольтним джерелом "Розряд-1" або електростатичною машиною. У міру зарядки конденсатора різниця потенціалів на електродах з повітряним проміжком зростає і відбувається саморозряд. Виникає імпульс струму створює розряд між електродами, що у воді. Створюваний ним ефект рівноцінний мініатюрному вибуху надпотужної вибухової речовини. Попереджаємо: збільшення ємності конденсатора нічого принципово нового до ефектів, що спостерігаються, не додає, зате працювати з установкою стає небезпечно.

Іскровий розряд - маленький електричний вибух у воді здатний створити кумулятивний струмінь у трубці з водою.

Виробляючи розряди на глибині 5-10 мм можна спостерігати водяні султани, схожі на хвилю від вибуху глибинної бомби. Спробуйте зібрати пристрій із розрядним проміжком у шматочку прозорого шлангу. Введення проводів загерметизуйте пластиліном. Закріпивши пристрій у штативі, наповніть його водою та зробіть розряд. Утворений водою меніск зхлопнеться, і високо під стелю бризкає тонкий кумулятивний струмінь.

Електричний ланцюг для отримання підводних електричних розрядів: джерело високої напруги, конденсатор та два розрядні пристрої. Одне, з повітряним розрядним проміжком близько двох сантиметрів, служить на формування імпульсу. Проходячи через воду, електричний імпульс створить у другому розрядному пристрої з проміжком 1-2 мм вибухоподібний ефект. Усі провідники, занурені у воду, повинні мати гарну ізоляцію!

Можна запропонувати багато різних пристроїв, в яких без участі вибухової речовини виникає кумулятивний ефект. У наших дослідах наслідки його були абсолютно безпечні для оточуючих з однієї лише причини - мізерної енергії процесів. Але коли на їх основі будуть створені пристрої для дроблення каміння або інші подібні до них, що вимагають великих енергій, то вони стануть небезпечними, хоч і немає в них жодної вибухової речовини. Втім, і відбійний молоток чи металорізальний верстат також вимагають звернення лише на "ви".

Автор: А.Савельєв

 Рекомендуємо цікаві статті розділу Дитяча наукова лабораторія:

▪ Про Місяць, ртуті та землетруси

▪ Чарівна лампа

▪ Астрограф, прилад для фотографування зірок

Дивіться інші статті розділу Дитяча наукова лабораторія.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена ​​на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву Лінивець не такий вже лінивий 06.11.2008 За лабораторними даними, вважалося, що тропічний ссавець лінивець спить майже 16 годин на добу. Група німецьких зоологів, прикріпивши датчики до трьох самок, що живуть на волі в Панамі, довела, що в природі ці тварини сплять на добу трохи більше дев'яти з половиною годин. Причому за цей час вони, можливо, майже протягом двох годин бачать сни. У всякому разі, апаратура, укріплена на головах лінивців і що важить всього 11 грамів, показала, що час від часу їхні очні яблука роблять під віками швидкі рухи, що у людини характерно для сновидінь. Не виключено, що триваліший сон у неволі пов'язаний з відсутністю хижаків і необхідності шукати їжу.

Інші цікаві новини:

▪ Камера з мікролінзами імітує орлиний зір

▪ Прокат електромобілів

▪ Ремонт біологічного годинника

▪ 5G може зашкодити прогнозам погоди

▪ Формула щастя

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електромонтажні роботи. Добірка статей

▪ стаття Поліетилен. Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Який вік Землі? Детальна відповідь

▪ стаття Штабелівник деревини. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Модуль імітатора великого барабана для ударної електронної установки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Марганцівка фарбує розчин. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024