השפעה מצטברת. ציור, תיאור

מעבדה מדעית לילדים
ספרייה חינם / מדריך / מעבדת מדע לילדים

השפעה מצטברת. מעבדה מדעית לילדים

מעבדת מדע לילדים

פעולה מצטברת היא תופעה של ריכוז של פיצוץ בכיוון נתון. במטען הנפץ נוצרת שקע, ששטחו מכוסה בבטנת מתכת. במהלך פיצוץ, הציפוי נדחס חזק, והמתכת, בהשפעת לחץ גבוה, רוכשת את התכונות של נוזל. כתוצאה מכך, זרם מתכת דק נפלט מהקליפה הדחוסה במהירות של 12-16 קמ"ש. צפיפות האנרגיה בסילון דומה לצפיפות האנרגיה של פיצוץ גרעיני. זה לא מפתיע שהוא יכול לשרוף אפילו שריון עבה מאוד.

היום אנו מביאים לידיעתכם מספר ניסויים שיעזרו לכם להתנסות באפקט המצטבר, אך, שימו לב, ללא גרם אחד של חומר נפץ.

זכרו, אם תטיחו בידכם על המים ותסובו את כף היד בזווית, נולד זרם חזק דק... ובעזרת חצובת בית ספר ומתקן פשוט המורכב ממוט עם מרית, תוכלו לבצע אפילו ניסוי מדעי יותר, ולפי טווח ה"ירייה" אתה יכול לקבוע את מטוסי המהירות. לא קשה לחשב באיזו מהירות נגע הלהב במים (הרי אנחנו בעצמנו בוחרים את גובה הנפילה של המוט), ובכך נוכל לגלות עד כמה המהירות מוכפלת עקב אפקט ההצטברות המדהים, כלומר 10 - 15 פעמים, כמו בפיצוצים אמיתיים.

השפעה מצטברת
מטען בצורת חודר שריון. כאשר הוא מתפוצץ, נוצר סילון מתכת שנע במהירות של עשרות קמ"ש

ניסוי פשוט ויפה יכול להתבצע על ידי טבילה מהירה של משפך במים. רק אל תיסחפו יותר מדי: הסילון מגיע בקלות לתקרה. מה שקורה הוא זה: הקירות של משפך נע יוצרים זרימת מים המתכנסת לכיוון צירו. בעת התנגשות, סילוני הנוזל מאטים, וכתוצאה מכך הלחץ עולה. כאשר מורחים אותו על כמות קטנה של מים בגרון המשפך, הוא מעניק לו מהירות משמעותית. וכל מהות ההשפעה היא שהאנרגיה של זרימה הנעה לאט עם מסה גדולה מועברת לזרימה שיש לה מסה קטנה יותר, אבל המהירות שלה גדולה פי כמה.

השפעה מצטברת
הדרך הפשוטה ביותר להשיג אפקט מצטבר ללא פיצוץ היא להכות על פני המים עם להב משופע. לדעת את מהירות הלהב, זווית וטווח הטיסה של טיפות מים, אתה יכול לחשב את מהירותן

הניסויים שלנו עם משוט או משפך מספקים חומר למחשבה על משאבות הידראוליות דופק לאספקת מסות קטנות של נוזל בלחץ גבוה. זהו אחד ה"כתמים הלבנים" בטכנולוגיה המודרנית. אם היינו יוצרים משאבה שמסוגלת להזריק מילימטר מעוקב של בנזין לצילינדר של מנוע אופנוע במהלכת בוכנה אחת, ותחת לחץ של 4-5 MPa, אז נוכל לנסוע לפחות 1000 ק"מ במילוי מיכל אחד. נהדר, לא? רק שלא ניתן לפתור בעיה זו על ידי הפחתה גסה של משאבת דלק קונבנציונלית - קשה מאוד לעשות אותה אפילו בעותק בודד. השפעות הידרודינמיות גאוניות יעזרו לנו להבין את העניין הזה.

השפעה מצטברת
על ידי הורדה מהירה של המשפך למים, אתה יכול לקבל סילון מצטבר לפגוע בתקרה

הנה עוד ניסוי מעניין שבו באה לידי ביטוי אותו אפקט מצטבר. לזרוק כדור למים. לאחר שתחזרו על הניסוי מספר פעמים, תבחינו, או יותר נכון, תרגישו שהכדור משאיר אחריו משפך במים. קירותיו קורסים, וזרם מים דק דמוי מחט עולה למעלה. אבל יש כאן עדינות אחת. אפילו השפעה ברורה כזו לא תמיד מושגת בניסויים. מסתבר שצריך לכסות את פני הכדור בשומן.

השפעה מצטברת
פטיש מים - תופעה שנראית כמו אפקט מצטבר

השפעה מצטברת
הופעת סילון מצטבר כאשר כדור נופל למים

תופעה דומה מתרחשת כאשר טיפת מים נופלת למים. זה מוזר שבראש הסילון המצטבר (ניתן לראות זאת בתמונות) נוצרות טיפות זעירות. בגלל גודלם הקטן, הם מסוגלים לצוף באוויר כמו כתמי אבק. אפקט יפה זה משמש בבניית מזרקות. אבל מדענים אמריקאים גילו שזה קורה גם כאשר... האסלה נשטפת, עקב כך התכולה במינונים מיקרוסקופיים מגיעה לאוויר. הרופאים רואים בכך את אחד הערוצים להפצת מחלות מסוכנות, ומהנדסים רואים בכך סיבה מצוינת לשיקוף. במוזיאון הבריטי, דיוקנאות של ממציא מנוע הקיטור וממציא האסלה, ברהמה, ממוקמים זה ליד זה. הם נחשבים למיטיבים הגדולים ביותר של האנושות, ולא ידוע מי חשוב יותר...

עם זאת, בוא נתנסה טוב יותר עם פיצוצים. ומיד נענה על שאלת "הכתר" של מכתבים רבים שקיבל העורך: "האם אפשר להכין חומר נפץ בבית?" אנחנו עונים: "זה אפשרי, אבל אתה לא יכול להישאר בחיים!" עם זאת, המשימה העיקרית של חומרי נפץ היא לשחרר אנרגיה מכנית במהירות גבוהה ובנפח נתון. לדוגמה, TNT מסוגל לשחרר כ-2000 קילו-ג'יי של אנרגיה מכנית לסנטימטר מעוקב. אתה ואני, מבלי להסתכן בכלום, נערוך ניסויים עם חומר חזק פי עשרה לפחות. זוהי... פלזמה שנוצרת לאחר פריקה חשמלית במים. אז, בואו להרכיב את ההתקנה, שהתרשים שלה מוצג באיור. הוא מורכב מקבל (1-3 אלף pF, 24 קילו וולט), קובטה מפלסטיק עם מים מזוקקים ושני פערי ניצוצות.

אנו מחברים את הקבל למקור מתח גבוה "פריקה-1" או למכונה אלקטרוסטטית. כאשר הקבל נטען, הפרש הפוטנציאלים על פני האלקטרודות עם מרווח האוויר גדל ומתרחשת פריקה עצמית. דופק הזרם המתקבל יוצר פריקה בין האלקטרודות הממוקמות במים. האפקט שהוא יוצר שווה ערך לפיצוץ מיניאטורי של חומר נפץ רב עוצמה. אנו מזהירים אותך: הגדלת הקיבול של הקבל אינה מוסיפה שום דבר חדש מהותית להשפעות הנצפות, אך העבודה עם ההתקנה הופכת למסוכנת.

השפעה מצטברת
פריקת ניצוץ - פיצוץ חשמלי קטן במים יכול ליצור סילון מצטבר בצינור מים.

באמצעות הפקת פריקות בעומק של 5-10 מ"מ, ניתן לצפות בנומרות מים הנראות כמו גל מפיצוץ מטען עומק. נסה להרכיב מכשיר עם מרווח פריקה בחתיכת צינור שקוף. אטום את כניסות החוט בפלסטלינה. לאחר הצמדת המכשיר לחצובה, מלאו אותו במים ופרוק אותו. המניסקוס שנוצר על ידי מים יקרוס, וזרם מצטבר דק יתיז גבוה לכיוון התקרה.

השפעה מצטברת

מעגל חשמלי להפקת פריקות חשמל מתחת למים: מקור מתח גבוה, קבל ושני התקני פריקה. אחד מהם, עם מרווח פריקת אוויר של כשני סנטימטרים, משמש להפקת דופק. במעבר במים, הפולס החשמלי יוצר אפקט דמוי פיצוץ בהתקן הפריקה השני ברווח של 1-2 מ"מ. כל המוליכים הטבולים במים חייבים להיות מבודדים היטב!

ניתן להציע מכשירים רבים ושונים שבהם מתרחשת השפעה מצטברת ללא השתתפות של חומר נפץ. בניסויים שלנו, ההשלכות שלו היו בטוחות לחלוטין עבור אחרים מסיבה אחת בלבד - האנרגיה הזניחה של התהליכים. אך כאשר הם משמשים ליצירת מכשירים לריסוק אבנים או מכשירים דומים אחרים הדורשים אנרגיה גבוהה, הם יהפכו למסוכנים, למרות שאין בהם חומר נפץ. עם זאת, פטיש או מכונת חיתוך מתכת דורשים התייחסות רק כ"אתה".

מחבר: A. Saveliev

אנו ממליצים על מאמרים מעניינים סעיף מעבדת מדע לילדים:

▪ איך לשמוע את השמש

▪ גלגל אוויר

▪ הקטוגרף

ראה מאמרים אחרים סעיף מעבדת מדע לילדים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

מקלדת Primium Seneca 05.05.2024

מקלדות הן חלק בלתי נפרד מעבודת המחשב היומיומית שלנו. עם זאת, אחת הבעיות העיקריות שעמן מתמודדים המשתמשים היא רעש, במיוחד במקרה של דגמי פרימיום. אבל עם מקלדת Seneca החדשה של Norbauer & Co, זה עשוי להשתנות. Seneca היא לא רק מקלדת, היא תוצאה של חמש שנים של עבודת פיתוח ליצירת המכשיר האידיאלי. כל היבט של מקלדת זו, ממאפיינים אקוסטיים ועד מאפיינים מכניים, נשקל ומאוזן בקפידה. אחד המאפיינים המרכזיים של Seneca הוא המייצבים השקטים שלה, הפותרים את בעיית הרעש המשותפת למקלדות רבות. בנוסף, המקלדת תומכת ברוחב מקשים שונים, מה שהופך אותה לנוחה לכל משתמש. למרות ש-Seneca עדיין לא זמין לרכישה, הוא מתוכנן לצאת בסוף הקיץ. Seneca של Norbauer & Co מייצגת סטנדרטים חדשים בעיצוב מקלדת. שֶׁלָה ... >>

המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם נפתח 04.05.2024

חקר החלל והמסתורין שלו היא משימה שמושכת את תשומת לבם של אסטרונומים מכל העולם. באוויר הצח של ההרים הגבוהים, הרחק מזיהום האור בעיר, הכוכבים וכוכבי הלכת חושפים את סודותיהם בבהירות רבה יותר. עמוד חדש נפתח בהיסטוריה של האסטרונומיה עם פתיחתו של המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם - מצפה הכוכבים אטקמה של אוניברסיטת טוקיו. מצפה הכוכבים אטקמה, הממוקם בגובה של 5640 מטר מעל פני הים, פותח הזדמנויות חדשות עבור אסטרונומים בחקר החלל. אתר זה הפך למיקום הגבוה ביותר עבור טלסקופ קרקעי, ומספק לחוקרים כלי ייחודי לחקר גלי אינפרא אדום ביקום. למרות שהמיקום בגובה רב מספק שמיים בהירים יותר ופחות הפרעות מהאטמוספירה, בניית מצפה כוכבים על הר גבוה מציבה קשיים ואתגרים עצומים. עם זאת, למרות הקשיים, המצפה החדש פותח בפני אסטרונומים אפשרויות מחקר רחבות. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

דיסק לייזר עד 1 TB 24.03.2014

סוני ופנסוניק מתכננות להוציא דיסקי לייזר בנפח 2015 GB ביולי 300. בעתיד, הקיבולת אמורה לגדול ל-1 TB. הדיסקים בפורמט החדש מיועדים למרכזי נתונים וספקי תוכן. עם Archival Disc, חברות יוכלו לאחסן מידע בצורה מאובטחת לאורך זמן.

בהתחשב בצורך הגובר באחסון מידע, מפתחי התקן מאמינים שדיסק הארכיון יענה עליהם, ויציע עלות משתלמת ואמינות גבוהה.

הבחירה של מדיה אופטית למטרות אלה אינה מקרית: הם נבדלים על ידי עמידות מצוינת ללחות, אבק וטמפרטורה. בנוסף, השימוש בדיסק לייזר יאפשר תאימות לאחור עם דורות קודמים של קוראים: קוראי דיסק ארכיון צפויים להיות מסוגלים לנגן גם בפורמטים ישנים יותר של דיסקים.

תקן ה- Archival Disc יתפתח ב-3 שלבים. בשלב הראשון, פנסוניק וסוני מצפות לשחרר דיסקים וציוד בנפח 300 GB התומכים בכתיבה וקריאה של נתונים ממדיה חדשה עד הקיץ של השנה הבאה.

במקרה זה, דיסק בנפח 300 GB יהיה דו צדדי, וכל צד יכלול 3 שכבות. לפיכך, 50 GB יתאים לשכבה אחת. לשם השוואה, הקיבולת של שכבה אחת בדיסק Blu-ray היא 25 GB.

בשלב השני, מתוכנן ליצור דיסקים בנפח של 500 גיגה-בייט. בשלב השלישי, הקיבולת של דיסק הארכיון תגיע לערך של 1 TB. עד כה לא הודיעו השותפים על מועדי יישום השלב השני והשלישי, ואינם מדברים על תוכניותיהם לאחר סיום השלב האחרון.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מודולי קירי זעירים של אינטל

▪ אני מבזבז מכשירי חשמל ביתיים - אסור

▪ אחסון SSD 12TB AKiTiO Thunder2 Quad Mini

▪ צג Philips BDM4UP 3275K עם MultiView

▪ הקובייה החדשה של רוביק תלמד את עצמה איך לפתור

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר פרמטרים, אנלוגים, סימון רכיבי רדיו. בחירת מאמרים

▪ מאמר התחל עם הביצים של לדה. ביטוי עממי

▪ מאמר מתי הופיעו גלגיליות המתכת הראשונות? תשובה מפורטת

▪ המאמר של קווילך הוא סבון. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר תחנות כוח סולאריות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר ניסויים עם פחמימות. ניסיון כימי

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר