Kostenlose technische Bibliothek

kumulative Wirkung. Wissenschaftliches Kinderlabor

Verzeichnis / Wissenschaftliches Kinderlabor

 Kommentare zum Artikel

Unter kumulativer Wirkung versteht man das Phänomen der Konzentration einer Explosion in eine bestimmte Richtung. In die Sprengladung wird eine Aussparung eingebracht, deren Oberfläche mit einer Metallauskleidung bedeckt ist. Bei der Explosion wird die Auskleidung stark komprimiert und das Metall nimmt unter dem Einfluss von hohem Druck die Eigenschaften einer Flüssigkeit an. Dadurch wird ein dünner Metallstrahl mit einer Geschwindigkeit von 12–16 km/s aus der komprimierten Hülle ausgestoßen. Die Energiedichte im Strahl ist vergleichbar mit der Energiedichte einer nuklearen Explosion. Es ist nicht verwunderlich, dass es sogar sehr dicke Panzerungen durchdringen kann.

Heute machen wir Sie auf mehrere Experimente aufmerksam, die Ihnen helfen werden, mit der kumulativen Wirkung zu experimentieren, jedoch, wie wir bemerken, ohne ein einziges Gramm Sprengstoff.

Denken Sie daran, wenn Sie mit der Hand auf das Wasser schlagen und die Handfläche schräg drehen, entsteht ein dünner, starker Strahl ... Und mit einem Schulstativ und einem einfachen Gerät bestehend aus einer Stange mit Spachtel können Sie einen aufstellen Noch mehr wissenschaftliches Experiment und Bestimmen der Geschwindigkeit anhand der Reichweite der „geschossenen“ Düsen. Es ist nicht schwer zu berechnen, mit welcher Geschwindigkeit das Blatt das Wasser berührte (da wir selbst die Fallhöhe der Rute bestimmen), so können wir herausfinden, um wie viel sich die Geschwindigkeit aufgrund des erstaunlichen Kumulationseffekts vervielfacht, nämlich 10 - 15 Zeiten, wie bei echten Explosionen.

Panzerbrechende Hohlladung. Wenn es explodiert, entsteht ein Metallstrahl, der sich mit einer Geschwindigkeit von mehreren zehn km/s bewegt

Ein einfaches und schönes Erlebnis kann mit einem kurzen Eintauchen in das Wasser eines Trichters gemacht werden. Aber lassen Sie sich nicht zu sehr mitreißen: Der Strahl erreicht problemlos die Decke. Und das passiert: Die Wände eines sich bewegenden Trichters erzeugen einen Wasserstrom, der zu seiner Achse zusammenläuft. Beim Zusammenstoß werden die Flüssigkeitsstrahlen langsamer und dadurch erhöht sich der Druck. Wenn es auf eine kleine Menge Wasser am Hals des Trichters aufgetragen wird, verleiht es diesem eine beträchtliche Geschwindigkeit. Und die ganze Essenz des Effekts besteht darin, dass die Energie einer sich langsam bewegenden Strömung mit großer Masse auf eine Strömung mit geringerer Masse, aber um ein Vielfaches größerer Geschwindigkeit übertragen wird.

Der einfachste Weg, eine kumulative Wirkung ohne Explosion zu erzielen, besteht darin, mit einem geneigten Spatel auf die Wasseroberfläche zu schlagen. Wenn wir die Geschwindigkeit der Rotorblätter, den Winkel und die Reichweite der Wassertropfen kennen, können wir ihre Geschwindigkeit berechnen

Unsere Experimente mit einem Spatel oder einem Trichter geben Denkanstöße zu Impulshydraulikpumpen zur Förderung kleiner Flüssigkeitsmengen unter hohem Druck. Dies ist einer der „weißen Flecken“ in der modernen Technologie. Wenn wir eine Pumpe entwickeln würden, die in der Lage wäre, pro Kolbenhub einen Kubikmillimeter Benzin in den Zylinder eines Motorradmotors einzuspritzen, und das mit einem Druck von 4-5 MPa, dann könnten wir mit einer Tankfüllung mindestens 1000 km zurücklegen . Es ist großartig, nicht wahr? Es ist nicht möglich, dieses Problem nur durch eine grobe Verkleinerung einer herkömmlichen Kraftstoffpumpe zu lösen – es ist sehr schwierig, sie auch nur in einer einzigen Kopie herzustellen. Raffinierte hydrodynamische Effekte werden uns dabei helfen, dies herauszufinden.

Durch schnelles Absenken des Trichters ins Wasser können Sie einen kumulativen Strahl erzeugen, der an die Decke trifft

Hier ist eine weitere merkwürdige Erfahrung, bei der sich der gleiche kumulative Effekt manifestiert. Wirf einen Ball ins Wasser. Nach mehrmaliger Wiederholung des Experiments werden Sie feststellen bzw. spüren, dass der Ball einen Trichter im Wasser hinterlässt. Seine Wände stürzen ein und ein dünnes, nadelartiges Wasserrinnsal steigt auf. Aber hier gibt es eine Feinheit. Selbst ein solch offensichtlicher Effekt in Experimenten ist nicht immer möglich. Es stellt sich heraus, dass die Oberfläche der Kugel mit Fett bedeckt sein sollte.

Wasserschlag - ein Phänomen, das wie ein kumulativer Effekt aussieht

Die Entstehung eines kumulativen Strahls, wenn eine Kugel ins Wasser fällt

Ein ähnliches Phänomen tritt auf, wenn ein Wassertropfen ins Wasser fällt. Es ist merkwürdig, dass sich an der Spitze des kumulativen Strahls (dies ist auf den Bildern zu sehen) winzige Tröpfchen bilden. Aufgrund ihrer geringen Größe können sie wie Staubpartikel in der Luft schweben. Dieser schöne Effekt wird beim Bau von Brunnen genutzt. Aber amerikanische Wissenschaftler haben herausgefunden, dass es auch beim Spülen der Toilette auftritt, wodurch der Inhalt in mikroskopischen Dosen in der Luft ist. Ärzte betrachten dies als einen der Kanäle für die Verbreitung gefährlicher Krankheiten, und Ingenieure sehen darin einen hervorragenden Grund zum Nachdenken. Im British Museum stehen die Porträts des Erfinders der Dampfmaschine und des Erfinders der Toilette Brama nebeneinander. Sie gelten als die größten Wohltäter der Menschheit, und es ist nicht bekannt, wer wichtiger ist ...

Experimentieren wir jedoch besser mit Explosionen. Und wir werden gleich die „Kronen“-Frage vieler Leserbriefe beantworten: „Ist es möglich, zu Hause Sprengstoff herzustellen?“ Wir antworten: „Es ist möglich, aber es ist unmöglich, am Leben zu bleiben!“ Die Hauptaufgabe von Sprengstoffen ist jedoch die Freisetzung mechanischer Energie mit hoher Geschwindigkeit und in einem vorgegebenen Volumen. TNT ist beispielsweise in der Lage, pro Kubikzentimeter etwa 2000 kJ mechanische Energie freizusetzen. Sie und ich werden, ohne etwas zu riskieren, Experimente mit einer Substanz durchführen, die mindestens zehnmal stärker ist. Es ist... ein Plasma, das sich nach einer elektrischen Entladung in Wasser bildet. Wir werden also die Installation zusammenbauen, deren Diagramm in der Abbildung dargestellt ist. Es besteht aus einem Kondensator (1-3 Tausend pF, 24 kV), einer Kunststoffküvette mit destilliertem Wasser und zwei Funkenstrecken.

Wir verbinden den Kondensator mit einer Hochspannungsquelle „Discharge-1“ oder einer elektrostatischen Maschine. Wenn sich der Kondensator auflädt, erhöht sich die Potentialdifferenz zwischen den Luftspaltelektroden und es kommt zu einer Selbstentladung. Der dadurch entstehende Stromimpuls erzeugt eine Entladung zwischen den Elektroden im Wasser. Der dadurch erzeugte Effekt entspricht einer Miniaturexplosion eines Hochleistungssprengstoffs. Wir warnen Sie: Eine Erhöhung der Kapazität des Kondensators fügt den beobachteten Effekten nichts grundsätzlich Neues hinzu, aber es wird gefährlich, mit der Installation zu arbeiten.

Funkenentladung – eine kleine elektrische Explosion im Wasser kann einen kumulativen Strahl in einer Wasserröhre erzeugen.

Durch die Erzeugung von Entladungen in einer Tiefe von 5–10 mm kann man Wassersultane beobachten, ähnlich einer Welle bei einer Tiefenbombenexplosion. Versuchen Sie, ein Gerät mit Auslassspalt in ein Stück transparenten Schlauch zu montieren. Verschließen Sie die Kabeleinführungen mit Plastilin. Nachdem Sie das Gerät auf einem Stativ befestigt haben, füllen Sie es mit Wasser und entleeren Sie es. Der vom Wasser gebildete Meniskus wird zusammenbrechen und ein dünner, sich ansammelnder Strahl wird hoch unter die Decke spritzen.

Ein Stromkreis zur Erzielung elektrischer Unterwasserentladungen: eine Hochspannungsquelle, ein Kondensator und zwei Entladungsvorrichtungen. Einer davon mit einem Luftaustrittsspalt von etwa zwei Zentimetern dient der Impulsbildung. Beim Durchgang durch das Wasser erzeugt ein elektrischer Impuls in der zweiten Entladungsvorrichtung mit einem Spalt von 1-2 mm einen Explosionseffekt. Alle in Wasser getauchten Leiter müssen gut isoliert sein!

Es können viele verschiedene Geräte vorgeschlagen werden, bei denen eine kumulative Wirkung ohne Beteiligung eines Sprengstoffs auftritt. In unseren Experimenten waren seine Folgen für andere nur aus einem Grund absolut sicher – der vernachlässigbaren Energie der Prozesse. Wenn aber auf ihrer Basis Geräte zum Zerkleinern von Steinen oder ähnliche Geräte entstehen, die hohe Energien erfordern, werden sie gefährlich, obwohl sie keinen Sprengstoff enthalten. Aber auch bei einem Presslufthammer oder einer Metallschneidemaschine muss nur „Sie“ angesprochen werden.

Autor: A. Saveliev

 Wir empfehlen interessante Artikel Abschnitt Wissenschaftliches Kinderlabor:

▪ großer Löffel der Natur

▪ Entfernungsmesser

▪ Machen Sie eine Batterie

Siehe andere Artikel Abschnitt Wissenschaftliches Kinderlabor.

Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Hauptrisikofaktor für Spielsucht 07.05.2024

Computerspiele werden bei Teenagern zu einer immer beliebteren Unterhaltungsform, die damit verbundene Gefahr einer Spielsucht bleibt jedoch ein erhebliches Problem. Amerikanische Wissenschaftler führten eine Studie durch, um die Hauptfaktoren zu ermitteln, die zu dieser Sucht beitragen, und um Empfehlungen für ihre Vorbeugung abzugeben. Über einen Zeitraum von sechs Jahren wurden 385 Teenager beobachtet, um herauszufinden, welche Faktoren sie für eine Spielsucht prädisponieren könnten. Die Ergebnisse zeigten, dass 90 % der Studienteilnehmer nicht von einer Sucht bedroht waren, während 10 % spielsüchtig wurden. Es stellte sich heraus, dass der Schlüsselfaktor für die Entstehung einer Spielsucht ein geringes Maß an prosozialem Verhalten ist. Jugendliche mit einem geringen Maß an prosozialem Verhalten zeigen kein Interesse an der Hilfe und Unterstützung anderer, was zu einem Verlust des Kontakts zur realen Welt und einer zunehmenden Abhängigkeit von der virtuellen Realität durch Computerspiele führen kann. Basierend auf diesen Ergebnissen, Wissenschaftler ... >>

Verkehrslärm verzögert das Wachstum der Küken 06.05.2024

Die Geräusche, die uns in modernen Städten umgeben, werden immer durchdringender. Allerdings denken nur wenige Menschen darüber nach, welche Auswirkungen dieser Lärm auf die Tierwelt hat, insbesondere auf so empfindliche Tiere wie Küken, die noch nicht aus ihren Eiern geschlüpft sind. Aktuelle Forschungsergebnisse bringen Licht in diese Frage und weisen auf schwerwiegende Folgen für ihre Entwicklung und ihr Überleben hin. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Verkehrslärm bei Zebraküken zu ernsthaften Entwicklungsstörungen führen kann. Experimente haben gezeigt, dass Lärmbelästigung das Schlüpfen der Küken erheblich verzögern kann und die schlüpfenden Küken mit einer Reihe gesundheitsfördernder Probleme konfrontiert sind. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die negativen Auswirkungen der Lärmbelästigung auch auf die erwachsenen Vögel übergreifen. Reduzierte Fortpflanzungschancen und verringerte Fruchtbarkeit weisen auf die langfristigen Auswirkungen von Verkehrslärm auf die Tierwelt hin. Die Studienergebnisse unterstreichen den Bedarf ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv Elektronen tunneln sofort durch die Barriere 31.03.2019 Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat herausgefunden, dass das Tunneln von Teilchen durch eine Potentialbarriere sofort erfolgt und nicht nach einer endlichen Zeit, wie jüngste Studien gezeigt haben. Während des Experiments verwendeten die Physiker Wasserstoffatome. Die Zeit, die Elektronen zum Tunneln benötigen, wurde mit einer Attoclock gemessen, einem Gerät, das Laserstrahlen von wenigen Attosekunden (10 hoch minus 18 Sekunden) erzeugt und berechnen kann, wann Elektronen aus einem Atom freigesetzt werden. Tausend ultrakurze Lichtpulse mit einer Gesamtleistung von 30 Gigawatt interagierten mit Wasserstoff. Obwohl ursprünglich angenommen wurde, dass das Tunneln sofort erfolgt, haben neuere Studien mit Mehrelektronenatomen gezeigt, dass Elektronen in einer endlichen Zeit ungleich Null durch eine Potentialbarriere wandern. Wasserstoffatome, die ein Elektron haben, haben jedoch genauere Messungen und Berechnungen ermöglicht, um dieses Rätsel zu lösen. Die Ergebnisse des Experiments zeigten, dass das beobachtete Bild den Daten entspricht, die bei der theoretischen Simulation des sofortigen Tunnelns erhalten wurden. Der Tunneleffekt, der als Durchgang eines Objekts durch eine Wand dargestellt werden kann, wird in Quantensystemen beobachtet und ist in der klassischen Mechanik unmöglich. Sie liegt darin begründet, dass ein Teilchen aufgrund der Heisenbergschen Unschärferelation eine Potentialbarriere überwinden kann, ohne dafür genügend Energie aufzubringen. Eine Potentialbarriere ist eine Raumregion, die zwei andere Regionen mit unterschiedlichen oder identischen potentiellen Energien trennt. Das Tunneln von Elektronen durch eine ultradünne Barriere ist das grundlegende Funktionsprinzip vieler moderner elektronischer Geräte, die in einer Vielzahl elektronischer Geräte (z. B. Gadgets) verwendet werden. Die neue Entdeckung wird eine genauere Modellierung der in ihnen ablaufenden Prozesse ermöglichen.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ Müde von Gedanken

▪ Vulkansensor

▪ Traumzone im Gehirn gefunden

▪ Neuer S5H1406 Chip für Digital TV Receiver

▪ Vitus E-Mythique LT Elektro-Mountainbike

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Abschnitt der Website Biografien großer Wissenschaftler. Artikelauswahl

▪ Artikel Radioaktivität. Geschichte und Wesen der wissenschaftlichen Entdeckung

▪ Artikel Wie der Superspion James Bond zu seinem Namen kam? Ausführliche Antwort

▪ Artikel Susak Regenschirm. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden

▪ Artikel Antennenreichweite 2 Meter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

▪ Artikel Horrorgeschichte aus dem Spiegel. physikalisches Experiment

Hinterlasse deinen Kommentar zu diesem Artikel:

Alle Sprachen dieser Seite

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

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen

www.diagramm.com.ua
2000-2024