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可以用真空炮来检验空气弥补真空的速度?而真空炮的原理其实很简单 , 把一个乒乓球塞进一个透明的塑料管 , 用透明胶带将两端封死 , 然后给塑料管抽真空 , 扎破胶带的一瞬间 , 空气会瞬间填补进来 , 大气压强推着乒乓球加速前进 , 撞破另一端的透明胶带 , 发射成功 。 所以空气填补真空的速度有多快 , 如果用手机的高帧率来拍摄 , 比如说240fps , 那么真空管中的乒乓球 , 在画面上会停留1~2帧左右根本看不清 。 用高速相机在8924fps的拍摄速度下 , 录制了乒乓球的加速画面以10公分为1个节点 , 在扎破胶带的一瞬间 , 乒乓球开始加速 , 13帧之后到达10厘米的距离 , 9帧之后到达20厘米 , 7帧30厘米 , 然后是7帧 , 6帧 , 5帧 , 8帧 , 9帧 , 这时候乒乓球撞破透明胶带飞出塑料管 , 紧接着出射之后的小球速度就趋于平稳了 , 经过逐帧的分析乒乓球的速度曲线其最大速度出现在60厘米到70厘米 , 在8924fps下每一帧的时间是0.112微秒 , 那么此时乒乓球的时速约为178.48米/秒 , 大概是0.525马赫左右 , 马赫这个单位咱平时不太常用 , 但如果咱把这个数据乘以3.6 , 它的结果是640公里/小时 。 由于乒乓球没办法完全阻挡空气 , 所以在加速的过程中会有一部分空气提前跑到乒乓球的前面 , 小球在撞出透明胶带出口的瞬间 , 其实并没有真正接触 , 而是反过来压缩的空气把胶带给炸出去 , 这个巨大得能量使小球的速度会瞬间变慢 , 当乒乓球射出炮口后 , 它的速度其实已经下降到大概74.36米/秒 , 也就是267公里/小时左右 。 而真正的非制式枪支致伤力的判据叫做枪口比动能 , 这才是真正的出口动能限制 。 【|什么是真空炮的原理,用真空炮来检验空气能弥补真空的速度?】好多人都知道在常温状态下 , 空气分子的平均运动速度大概是500米/秒 , 但要注意500米/秒这个速度 , 它是一个微观的视角 , 而音速是一个整体运动的宏观值 , 站在微观上来看空气分子的运动 , 其实是无规律的 , 各个方向都有 , 所以在空气进入管子的这一刻 , 在管子的横切面上 , 每一个空气分子都会以500米/秒的速度向各个角度进行运动 , 它的横向运动的平均值结果基本上就等于音速 , 很显然在不考虑其他条件的干扰下 , 乒乓球的速度极值无法超过音速 , 而增大真空机的功率也没用 , 真空值可能会更高一些 , 但理想状态下即便把全宇宙的能量都用来抽真空也没用 , 乒乓球不会比音速飞得更快 , 是空气在推着它往前走 。

来源:(追溯趣历)
【】网址:/a/2021/0310/kd780072.html
标题:|什么是真空炮的原理,用真空炮来检验空气能弥补真空的速度?