The ping-pong ball cannon: A爆破性的科学探索

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当我们将两米半的PVC管内塞入一个乒乓球,两端覆盖上隔热铝箔,抽出98%的空气,在一端放上易拉罐并刺破另一端的铝箔时,会发生什么?准备好了吗?三,二,一。(砰!)哇,那声音真大 - 让我们来看看罐子上的损伤。

这是一次极具破坏性的实验。大多数能量都用于摧毁易拉罐,而不是乒乓球。大家好,我是Diana,你正在观看Physics Girl,我喜欢这个实验,因为它非常响亮、具有破坏性,并且展示了与太空相关的非常酷的物理现象。所以我要用这个实验来深入探讨一些看似不相关但很棒的问题。

问题一,如何利用乒乓球使汽车碰撞更安全?问题二,如果你在空间站上出现了一个洞,你能生存下来吗?问题三,被以400公里每小时的速度飞行的乒乓球击中会是什么感觉?是的,有人为了科学做了这个实验,不是我。

我原以为制作一个乒乓球炮会很难,但这个只花了我们30分钟。我们将把所有的空气从这个管子里抽出来。这是升级版,稍后会详细介绍,但现在我想谈谈我无法忘怀的镜头。乒乓球砸在iPhone上的场景,开玩笑的。

这是与Brandon在他的频道上的合作。链接在描述中,去看看。但我无法忘记乒乓球砸在网球上的画面。你甚至看不清发生了什么,画面太快了。所以我跑到波特兰去和我的朋友Darren用他的幽灵高速相机拍摄,但不是他正常的每秒1000帧,哦不,为了这次乒乓球碰撞,我们得上到第二台相机的每秒18000帧。

二,一。- Brandon看着说,太棒了。来看看,把充满液氮的罐子射出去,球在击中前只在画面中停留了 fractions of a second,这是在每秒18000帧下的情况。所以我们可以通过一些创意来计算出球的速度,方法是知道,也就是谷歌一下,标准易拉罐直径是6.6厘米,这就是我们的尺子。

然后球在每帧中移动了0.7厘米,在每秒18000帧下,这相当于0.0000555555秒每帧,所有这些都转换成球的速度,即每秒12600厘米或约450公里。这很快,足以让一个铝制易拉罐痛苦地弯曲。啊,但易拉罐并不是那么强大。

事实上,这是一个你可以用 bare hands 撕裂的技巧。事实上,有些人甚至可以用 bare hands 撕裂。哦,老兄,但如果你射出一个网球呢?我原以为乒乓球会弹回来,也许网球会破裂,会出现一些情况,但看看吧。

网球是个野兽。你所看到的只是一个微小的波纹穿过它,这又是750分之一秒的慢动作。这让我想起了小狗跳起来撞到大沙发上。♪他们问你怎么说你能Fine♪ ♪但你并不真的Fine♪或者说,不那么有趣,大型卡车和小汽车之间的车祸,这让我们想到了第一个问题,如何使汽车碰撞更安全,乒乓球碰撞能教给我们什么?看到相关性了吗?乒乓球是微不足道的。

它们根本无法与臭名昭著的大网球相比。乒乓球的质量和大蒜棒差不多。我想我们都有一种感觉,驾驶更大的汽车更安全,但大就意味着安全吗?我的妈妈似乎是这样认为的。这是她与Shaq的身高比较,她很小,这是她驾驶的汽车的大小,她说为了安全,但如果她驾驶的是Fiat,这是我的Fiat,这个巧克力碎片代表她的能量。

如果一辆半挂车以80公里每小时的速度行驶,这将是它的能量。所以,卡车有更多的能量。我将妈妈从车里移开,进行下一个假设情景。好吧,想象一下,一辆无人驾驶的Fiat和一辆无人驾驶的半挂车以每小时80公里的速度相向而行,它们迎头相撞,碰撞不会看起来像这样,而是更像这样。

Fiat会被推回,速度达到每小时76公里,因为尽管所有的动能并不完全守恒,但其中一部分会转化为热量和摩擦以及材料的变形等,但动量是守恒的,一开始碰撞时这个方向上的动量要大得多。

哟,这太疯狂了,因为你知道这意味着什么吗?半挂车最初以每小时80公里的速度向前行驶,最后可能以每小时76公里的速度向后行驶,总的速度变化为每小时156公里,就像以每小时156公里的速度撞墙一样,这就是为什么在2007年,每百万1岁至3岁的迷你车和小型车的死亡率是大型车的三倍。

人们考虑禁止大型汽车进入市中心,就是因为这个物理学原理,也因为交通拥堵。所以我们学到了数学在碰撞安全中的重要性。看看乒乓球对篮球的碰撞,篮球重达500克。我喜欢这个镜头,因为我用了一个相当平的篮球,它就像这样弹起来。

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