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做不了电磁炮,还做不了别的?教你用简单材料做个“烟圈大炮”| 正经玩

阿樂&小帕&iu 中科院物理所 2023-07-28

吐烟圈

一项电影中十分帅气的技能,

注:吸烟有害健康。

怎么不抽烟也能做出烟圈呢?

今天小编就带大家看看,

如何用简单的材料做一个"烟圈大炮"


实验器材


水瓶、铁盆(防止烟灰掉落引发火灾)、气球、烟(烟雾来源,可用蚊香、香代替,有条件的小伙伴也可用干冰或液氮)、电烙铁(有打孔器更好)、剪刀



实验过程




第一步:

剪开瓶子,只留前半部分。注意边缘不要太粗糙,防止划破气球。(小编亲身动手得到的教训)



第二步:

将气球裁成两半,然后将没有吹起口的一半套在裁好的瓶子上。



第三步:

用电烙铁在瓶盖上烙出一个圆孔,大小不用太大,比香烟粗即可。(小心不要烫到手)

第四步:

  1. 点燃香烟,收集烟雾。



收集好烟雾的完全体"烟圈大炮"如下:


第四步:

  1. 现在,只要轻轻拉动气球部分,便可以看到"烟圈大炮"发射出了烟圈。

原理解说





“烟圈大炮”产生的“烟圈”在流体力学中被成为“涡环”,在“涡环”中流体可以顺着某个方向环绕直线或曲线轴的区域这种“涡环”的现象可以在液体、气体甚至是等离子体中观察到。


涡环可以一边保持着自己原有的形状,一边向前方运动。并且涡环中流体环绕轴的流速越快,涡环就越稳定。人们对于涡环的研究可以追溯到1858年,德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹发表了论文《表达涡环的流体动力学方程的积分》,对其进行了数学分析。在这篇论文中,亥姆霍兹提出可以用下面这个式子来表述涡环的强度

对于涡环的研究一直都是流体力学中非常重要的一个研究课题,对我们的航空、军事等领域都具有非常大应用。

再次提醒:吸烟有害健康。


上期回顾
No.329 物体的神秘消失,难道也怪量子力学?| 正经玩

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