說到核彈

大家應(yīng)該都能想到核爆產(chǎn)生的巨型沖擊波

今天

跟著小編一起

用兩顆鋼球和鋁箔

復(fù)現(xiàn)一個縮小版的核爆沖擊波

實驗器材

鋁箔、兩顆鋼球、乒乓球

實驗過程

步驟一：

用雙手拿著兩個鋼球，放在鋁箔的兩側(cè)，然后讓兩球在鋁箔處發(fā)生碰撞。

可以觀察撞擊處不僅形成了一個坑，還在坑的旁邊出現(xiàn)了“波紋”。

步驟二：

將一個鋼球換成乒乓球，重復(fù)上面的過程。

可以發(fā)現(xiàn)，此時撞擊點處僅僅形成了一個非常普通的坑。

步驟三：

將鋁箔平鋪到地面上，然后將鋼球從高處釋放，自由下落到鋁箔上。

這時，可以看出由于鋼球多次彈起在鋁箔上砸出的多個“彈坑”，但是每個彈坑都是普通的圓形坑，在四周也沒有觀察到波紋。

原理解說

小球?qū)ψ苍阡X箔上產(chǎn)生的一圈圈波紋，其實就是沖擊波的痕跡。

沖擊波，也叫做激波，是多層弱壓縮波疊加成一層強(qiáng)壓縮波的結(jié)果。在同種均勻介質(zhì)中，波的傳播是從波源開始的勻速直線運(yùn)動，就好像一圈圈的水波，每一圈就是一道波的波面；但是當(dāng)介質(zhì)的壓力、溫度或者速度性質(zhì)發(fā)生階躍式變化，波源產(chǎn)生波的速度會超過聲速，這使得后面產(chǎn)生的壓縮波將追上前面的壓縮波，多層壓縮波集合在一起組成了一道極強(qiáng)的壓縮波，也就是沖擊波。

一道水波的能量很小，帶不來什么破壞，但是當(dāng)上圖中的所有水波并成一道波時，能量就變得非常大了，海嘯的恐怖破壞力就是這樣產(chǎn)生的。

實驗中，當(dāng)我們將兩個小球?qū)ψ矔r，對撞點的鋁箔瞬間受到了極大的力的作用，也就形成了與水波類似的一圈圈的沖擊波；由于鋁箔具有良好的可塑性，沖擊波就會在鋁箔上留下相應(yīng)的波紋形狀。至于小球與乒乓球碰撞以及小球落地的實驗，由于乒乓球與地面相比金屬小球都不是理想剛體，易發(fā)生形變，撞擊產(chǎn)生的大量能量通過乒乓球、地面釋放，于是此時在鋁箔上就只能看到撞擊留下的“隕石坑”。