“同学,别开‘枪’,我是自己人”
—— 樊恭烋学院大学物理课沙龙活动
本次向大家介绍的有趣故事来源于樊恭烋学院的一节大学物理课。
大学物理课为了培养同学们的学习兴趣及业余爱好,任课教师倡议在班内组织大学物理课后沙龙活动,课代表高宇同学积极响应,承担了沙龙的组织工作。而在最近一次沙龙活动中,张承昊同学为我们带来了他在业余时间制作的电磁炮进行展示并较为细致的讲解了各种电磁炮的原理。
首先让我们近距离的观赏一下张承昊同学所制作的电磁炮(线圈炮)吧。是不是非常的“炫酷”呢?除了这精美的外表以外,它的威力也是不容小觑的。那么如此富有魅力的电磁炮,到底是基于什么样工作原理呢?
在课上,张承昊同学为我们讲解了三类电磁炮的工作原理,这三类电磁炮分别是高斯加速器、轨道炮和线圈炮。首先,我们先说说高斯加速器。被释放的小球会在磁铁的吸引下撞向下一个小球,而隔板后面的小球会有借由动量的传递而以同样的速度(相撞时撞击的球所具有的速度)继续向下一个球运动下去,在运动的过程中有受到了下一个磁铁的吸引继续直线加速,随后撞击下一个球,然后再次把动量传递给隔板后的小球。以此类推。那么经过无数次的加速过程后,最后射出的小球所具有的动能就会变得不可估量了。而线圈炮则是通过电容和电感的配合释放子弹的。
先关闭开关k1给电容C充能。再关闭k1,打开k2,此时电容C释放电能,在电感L内产生强电流,从而产生强磁场,如果此时在电感L内放置一枚金属子弹,那么子弹就会在强磁场的作用下加速击出。如果对同一枚子弹进行多次这样的加速,那么这个装置所射出的子弹就可以射穿墙壁。而这一经过多级加速发射子弹的装置就是线圈炮。
最后再来介绍一下轨道炮。轨道炮通过使两根轨道通电产生相同方向的磁场而促使滑杆产生向外的推力,推出炮弹,如图所示。
原本我们认为只会出现在科幻作品离我们很远的电磁学武器,经过张承昊同学的一番讲解,这些电磁炮的原理也就变得十分明晰了。其实再复杂的事物如果我们用心去进行研究,理解它的原理,剖析它的构造,也能够凭借自己的能力制作出来。说到这里,你是否也想要自己动手制作一个属于自己的“电磁炮”了呢?
通过这样有意义的一次物理沙龙活动,同学们再次体会到了物理学的“神通广大”。物理学的魅力正是在于它的应用范围之广,用途之大。在沙龙活动之后,同学们交流了各自的感受,询问相关问题,可以体会到有很多同学都对电磁炮产生了很强烈的兴趣。这样的沙龙活动既丰富了我们的兴趣爱好和科普知识,同时也增添了我们对于物理学的浓厚兴趣,不断的吸引同学们继续探索知识海洋中的奥秘。