Как построить магнитный пистолет

319
Опубликовано 25.10.2016, admin

Не пугайтесь, в рубрике «опыт» мы не станем предлагать вам выпиливать из дерева пистолет. Оружие мы соорудили просто так, для красоты, под впечатлением от элементарного и в то же время зрелищного физического фокуса. Чтобы провести собственный эксперимент, вам понадобится всего лишь пара линеек, мощный магнит и несколько металлических шариков.

Этот опыт — что-то вроде физической загадки. В принципе его работы нет ничего сложного и загадочного. Однако происходящее выглядит настолько неожиданным и эффектным, что вводит даже сообразительных зрителей в замешательство. Положите на стол две линейки так, чтобы между ними образовалась дорожка. Ширина дорожки должна быть такой, чтобы по ней мог прямо катиться металлический шарик. Положите на дорожку магнит и прицепите к нему с одной стороны несколько шариков.

С другой стороны плавно подкатите к магниту еще один шарик. Как только он докатится до магнита, крайний шарик с другой стороны будет буквально отстрелен от конструкции с совершенно неожиданной скоростью. Откуда взялась энергия для такого залпа? Мало кто способен сразу ответить на этот вопрос.

Разгадка более чем проста. Первый шарик в колонне очень сильно притягивается к магниту. Следующий — уже слабее. Крайний шарик практически не притягивается, и, чтобы отделить его, требуется минимум энергии.

Шарик, который мы подкатываем к магниту сзади, попадая в поле притяжения, интенсивно разгоняется. Невооруженному глазу это почти незаметно, так как максимальное ускорение развивается на малом расстоянии от магнита. Импульс удара передается крайнему шарику, который, как мы выяснили, практически ничто не удерживает на месте.

152_1369045981_full
Обратите внимание на рамку, нависшую над каналом «ствола». С ее помощью мы попытались побороть трение: четыре мощных магнита подвешены над дорожкой на ниточках. Если захотите повторить наш опыт, учтите, что дерево не лучший вариант в плане трения качения. Оптимальный материал для изготовления дорожки — пластик, например короб для скрытой проводки. Металл по понятным причинам неуместен.
150_1369046021_full
Количество магнитов и шариков — это обширное поле для экспериментов. С одной стороны, чем больше магнитов, тем больше их совместное притяжение, а значит, и импульс, передаваемый снаряду. Большее количество шариков удаляет снаряд от магнитов, тем самым уменьшая энергию, необходимую для отрыва снаряда от конструкции. Однако с увеличением количества элементов растет масса и инертность установки, увеличивается сила трения. Так что в итоге более легкая конструкция может разогнать снаряд лучше, чем более мощная.
151_1369046395_full
Мощные неодимовые магниты любого размера и формы сейчас свободно продаются в интернет-магазинах. Объясняется это тем, что любители «сэкономить за чужой счет» пытаются с их помощью остановить счетчики воды в квартирах, не повредив пломбу и сам прибор. Шарики можно раздобыть в автомагазине в составе крупного подшипника или в товарах для охоты — их продают в качестве снарядов для рогатки.

Category Tag