Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Кубинская средняя общеобразовательная школа No1 имени Героя Российской Федерации И. В. Ткаченко Физика ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПУШКИ ГАУССА Выполнил: Ученик 9 «А» класса Кирьязов Семен Евгеньевич Учитель: Сабурова Н. А.
ЦЕЛИ РАБОТЫ: 1. Создать опытный образец пушки Гаусса. 2. Исследовать действие этого устройства. 3. Получить сравнительные характеристики. В настоящее время большой интерес вызывают новые виды электромагнитного оружия, имеющие целый ряд преимуществ перед известными видами стрелкового оружия. В основе таких видов оружия лежат физические принципы электромагнетизма. Эти современные устройства представляют собой электромагнитные ускорители масс. АКТУАЛЬНОСТЬ ДАННОЙ РАБОТЫ:
ЗАДАЧИ - изучить существующую информацию о способах ускорения масс электромагнитным полем и устройствах, осуществляющих этот способ; - выбрать необходимые материалы для создания опытного образца модели; - провести комплекс испытаний с целью экспериментальной проверки дальности полета, кинетической энергии снаряда; - исследовать эффективность модели, вычислить КПД установки.
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ПУШКИ ГАУССА Фридрих Гаусс ( 1777 г 1855) Родился в Германии. Выдающийся немецкий математик, астроном и физик. В честь него была названа единица-Гаусс единица измерения магнитной индукции.
ПУШКА ГАУССА Пушка Гаусса в качестве оружия обладает преимуществами, которыми не обладают другие виды стрелкового оружия. Это : 1. отсутствие гильз ; 2. неограниченность в выборе начальной скорости и энергии боеприпаса, а так же скорострельности орудия; 3. возможность бесшумного выстрела (если скорость снаряда не превышает скорости звука) в том числе без смены ствола и боеприпаса; 4. относительно малая отдача (равная импульсу вылетевшего снаряда, нет дополнительного импульса от пороховых газов или движущихся частей); 5.теоретически, большая надежность и износостойкость; 6. возможность работы в любых условиях, в том числе космического пространства. Главная проблема низкий КПД установки. КПД редко достигает даже 27 % Отчасти этот недостаток можно компенсировать использованием многоступенчатой системы разгона снаряда.
Многоцелевой эсминец нового поколения DD(X) обещает стать идеальной энергетической платформой для ЭМ пушек. Вся мощность системы (78 мегаватт) может перераспределяться между различными потребителями в любых пропорциях.
Пушка Гаусса в космосе для мирных и военных целей. Конденсаторы заряжаются от солнечных батарей. Также возможно строительство гигантских ЭМП, для вывода спутников на орбиту. Но главной проблемой для осуществления данной задачи отсутствие мощного источника возобновляемой энергии.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ При протекании электрического тока в катушке индуктивности возникает магнитное поле, которое разгоняет снаряд, «втягивая» его внутрь катушки индуктивности. Если в момент прохождения снаряда через середину катушки отключить ток, то магнитное поле исчезнет, и снаряд вылетит из другого конца ствола.
ПЕРВЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ
ПУШКА ГАУССА В ДЕЙСТВИИ
ТЕСТИРОВАНИЕ НАШЕГО МЕТОДА
РЕЗУЛЬТАТЫ. 4. Экспериментально подтверждена гипотеза - возможность ускорения тел из немагнитного вещества электромагнитным способом. Масса (кг) m Координата (м) Y Координата (м) X Скорость (м/с) V Кинетическая энергия (Дж) E Электрическая энергия Конденсатора (Дж) W КПД E/W 0,002 0, ,05 8,2 0,00 6
ВЫВОД Кроме углубления знаний в области физики я приобрел новые навыки и расширил свои познания в других видах деятельности: работа с исторической литературой в области физики; конструирование и создание необходимого экспериментального оборудования и исследования величин; Данная работа позволяет развивать творческое мышление, умение приобретать знания из различных источников, анализировать факты, проводит эксперименты, делать обобщения, высказывать собственные суждения, задумываться над загадками природы и искать тропинку к истине.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!