הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

אבחון אופטי במהירות גבוהה של תותח פינג-פונג על-קולי

3.1K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/64996

⸱

24 במרץ 2023

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

אנו מתארים שיטה לבניית תותח פינג פונג על-קולי (SSPPC) יחד עם טכניקות אבחון אופטיות למדידת מהירויות כדור ואפיון גלי הלם מתפשטים במהלך ירי התותח.

תקציר

תותח הפינג-פונג המסורתי (PPC) הוא מנגנון חינוכי המשגר כדור פינג-פונג במורד צינור מפונה למהירויות כמעט קוליות באמצעות לחץ אטמוספרי בלבד. ה-SSPPC, גרסה מוגברת של ה-PPC, משיגה מהירויות על-קוליות על ידי האצת הכדור בלחץ אטמוספרי גדול מהלחץ האטמוספרי. אנו מספקים הוראות לבנייה וניצול של PPC ו- SSPPC אופטימליים.

דיאגנוסטיקה אופטית מיושמת לצורך חקירת הדינמיקה של התותח. לייזר HeNe הנשלח דרך שני חלונות אקריליים בסמוך ליציאת הצינור מסתיים בחיישן פוטו-מקלט. מיקרו-מעבד מודד את הזמן שבו הקרן נחסמת על ידי כדור הפינג-פונג כדי לחשב באופן אוטומטי את מהירות הכדור. התוצאות מוצגות מיד על צג LCD.

מערך קצה סכין אופטי מספק אמצעי רגיש ביותר לזיהוי גלי הלם על ידי חיתוך חלק קטן מקרן HeNe בחיישן. גלי הלם גורמים לסטיות הנגרמות על ידי שבירה של הקרן, אשר נצפות כקפיצות מתח קטנות באות החשמלי מהקולט.

השיטות המוצגות ניתנות לשחזור רב ומציעות הזדמנות לחקירה נוספת בסביבת מעבדה.

מבוא

PPC היא הדגמה פיזיקלית פופולרית המשמשת כדי להראות את לחץ האוויר העצום שאליו אנשים נחשפים ללא הרף 1,2,3,4,5. ההדגמה כוללת מיקום של כדור פינג פונג בקטע צינור בעל קוטר פנימי השווה בקירוב לקוטר הכדור. הצינור נאטם בכל קצה בנייר דבק ומפונה ללחץ פנימי של פחות מ-2 טור. הסרט בקצה אחד של הצינור מנוקב, מה שמאפשר כניסת אוויר לתותח וגורם לכדור לחוות תאוצות שיא של כ-5,000 גרם. הכדור, המואץ על ידי לחץ אטמוספרי בלבד, יוצא מהתותח במהירות של כ-300 מטר לשנייה לאחר נסיעה של 2 מטר.

למרות PPC מופעל בדרך כלל כהדגמה פשוטה של לחץ אטמוספרי, זה גם מכשיר המציג פיזיקה זרימה דחיסה מורכבת, אשר הביא פרויקטים סטודנטים פתוחים רבים. הדינמיקה של הכדור מושפעת מגורמים משניים כגון חיכוך הקיר, דליפת האוויר סביב הכדור והיווצרות גלי הלם על ידי הכדור המואץ. התאוצה המשמעותית של הכדור מציגה גל דחיסה בעל משרעת גדולה שנע במורד הצינור שלפני הכדור. דחיסות אלה נעות מהר יותר ממהירות הקול המקומית, וכתוצאה מכך תלול גל הדחיסה ובסופו של דבר נוצר גל הלם6. עבודות קודמות חקרו את הצטברות הלחץ המהירה ביציאה מהצינור עקב השתקפויות גל ההלם בין הכדור לבין היציאה המודבקת של הצינור והניתוק שנוצר של הקלטת לפני יציאת הכדור2. וידאו במהירות גבוהה באמצעות טכניקת הדמיה של שלירן במראה אחת חשף את תגובת הקלטת לגלי ההלם המשקפים ואת הניתוק הסופי של הקלטת ביציאה של PPC 7,8 (וידאו 1). לפיכך, ה- PPC משמש הן כהדגמה פשוטה של לחץ אוויר המסקרן קהלים בכל הגילאים והן כמכשיר המציג פיזיקת נוזלים מורכבת, אותה ניתן לחקור בפירוט רב בסביבת מעבדה.

עם PPC סטנדרטי, מהירויות כדור פינג פונג מוגבלות על ידי מהירות הקול. גרסה בסיסית זו של PPC מכוסה בהיקף של מאמר זה, יחד עם תותח שונה המשמש כדי להגביר את הכדור למהירויות קוליות. בעבודה קודמת של פרנץ' ואחרים, מהירויות כדורי פינג-פונג על-קוליים הושגו על ידי ניצול זרימה מונעת לחץ דרך זרבובית מתכנסת 9,10,11. ה- SSPPC המוצג כאן משתמש בצינור לחץ (דרייבר) כדי לספק הפרש לחצים גדול יותר על כדור הפינג פונג מאשר מסופק על ידי לחץ אטמוספרי בלבד. דיאפרגמת פוליאסטר דקה משמשת להפרדת צינור הנהג מהצינור המפונה (מונע) המכיל את הכדור. דיאפרגמה זו נקרעת תחת לחץ גייג' מספיק (בדרך כלל 5-70 psi, תלוי בעובי הסרעפת), ובכך מאיצה את כדור הפינג פונג למהירויות של עד 1.4 מאך. כדור הפינג-פונג העל-קולי מייצר גל הלם עומד, כפי שניתן לראות באמצעות טכניקות הדמיה של גרף צללים במהירות גבוהה 7,12 (וידאו 2).

לייזר HeNe בעל הספק נמוך (Class II) משמש לביצוע מחקרי אבחון אופטיים על ביצועי התותח. קרן הלייזר HeNe מחולקת לשני נתיבים, כאשר נתיב אחד חוצה מערכת חלונות אקריליים בסמוך ליציאת התותח והנתיב השני חוצה ממש מעבר ליציאת התותח. כל נתיב מסתיים במקלט פוטו, והאות מוצג באוסילוסקופ דו-ערוצי. עקבות האוסילוסקופ שנרשמו במהלך ירי התותח חושפות מידע הן על מהירות כדור הפינג-פונג המואץ והן על הזרימה הדחוסה וגלי ההלם שקדמו ליציאת הכדור מהתותח. מהירות כדור הפינג-פונג בקוטר 40 מ"מ בכל מיקום קורה קשורה ישירות לזמן שבו הכדור חוסם את הקורה. מערך זיהוי זעזועים רגיש "קצה סכין" מושג על ידי כיסוי מחצית הגלאי בחתיכת סרט חשמלי שחור ומיקום קצה הסרט במרכז הקרן2. עם הגדרה זו, סטיות קלות של קרן הלייזר He-Ne, המיוצרות על ידי אינדקס זרימה דחוס של שיפועי שבירה, נראים בבירור כקפיצות מתח על עקבות האוסילוסקופ. גלי ההלם הנעים לכיוון יציאת התותח וגלי ההלם המוחזרים מסיטים את הקרן לכיוונים מנוגדים ולכן מזוהים על ידי זינוק מתח חיובי או שלילי.

כאן אנו מספקים הוראות לבנייה וניצול של PPC ו-SSPPC ממוטבים, כמו גם טכניקות אבחון אופטיות (איור 1, איור 2 ואיור 3). טכניקות האבחון האופטי והמדידות פותחו במהלך שנות מחקר קודמות 1,2.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

1. בנייה והרכבה של תותח פינג פונג (PPC)

  1. הרכיבו את כל רכיבי ה-PPC לפי איור 1.
  2. הכנס שני חלונות אקריליים ברורים בצידי התותח כדי לאפשר חיטוט אופטי על פני פנים התותח.
    1. קדח שני 1/2 חורים דרך צדדים מנוגדים של PVC ליד היציאה של התותח.
    2. הכינו שני חלונות אקריליים עבים בעובי 1/8 אינץ' באמצעות חריטה בלייזר. הורד את שלושת קבצי svg המשלימים.
      הערה: ישנם שלושה קבצים שכותרתם "JoVE_AcrylicWindows_Step1_Engrave.svg"
      (קובץ משלים 1), "JoVE_AcrylicWindows_Step2_Engrave.svg"
      (קובץ משלים 2), ו-"JoVE_AcrylicWindows_Step3_Cut.svg"
      (קובץ משלים 3). יש להשתמש בשלושת הקבצים הללו בסדר המסופק באמצעות התהליך המתואר בכותרת (חריטה/גזירה). יש לקבוע את מהירות הלייזר ואת הגדרות ההספק בהתאם להגדרות המומלצות של היצרן עבור אקריליק. כל שלב חריטה צריך להסיר בערך 1/3 מעובי החומר.
    3. מוסיפים חומר איטום סיליקון לקצה האקריל, נזהרים שלא לעלות על החלון. לאחר מכן, מקמו את החלונות בחורים, וודאו שהם ניצבים זה לזה. השאירו מספיק זמן לסיליקון להחלים לאחר חלק זה של התהליך.
      הערה: אם חותך לייזר אינו זמין, ניתן לכרוך פיסת סרט שקוף סביב היקף הצינור כדי לאטום את ה-1/2 בחורים ולשמש כחלון דרך פנים הצינור. ניסויים נוספים יכולים להתבצע על ידי הכנסת חלונות נוספים בתותח כדי למדוד את המהירות והתאוצה של כדור הפינג פונג לאורך הצינור המניע.
  3. בעזרת סנדל חגורה, חול מעל פני האוגן ביציאה של התותח. סיימו את השיוף עם נייר זכוכית דק כך שהסרט יוכל להיצמד היטב לאוגן.
  4. בעזרת חותך לייזר, חותכים מכסה אקרילי בעקבות "JoVE_AcrylicCap_Cut.svg" (קובץ משלים 4). חברו אטם גומי בעל פנים מלאות למכסה האקרילי. הכובע האקרילי הוא מרכיב של אטם הלחץ המשמש בעת ירי PPC.
  5. אבטח היטב את התותח לירי, ומקם מיכל יציב כדי לתפוס בבטחה את כדור הפינג פונג עם ריפוד מספיק כדי למזער את הפגיעה עם הקיר האחורי של המכולה.
    הערה: ישנם פתרונות רבים לאבטחת תותח הפינג פונג ולתפיסת הכדור בבטחה. עבור הניסוי המוצג, מערכת הידוק מותאמת אישית נוצרה כדי לאבטח היטב את התותח עם כיוון אופקי. מלחציים אלה ניתן לבנות בעקבות "JoVE_CannonMountTemplate.png" (קובץ משלים 5).
    1. השתמש בקובץ משלים 5 כתבנית כדי לחתוך 2 ב x 6 בלוחות עץ. חבר את החלקים העליונים והתחתונים של מערכת ההידוק באמצעות תפס משיכה וציר כדי לאבטח את התותח.
    2. רפדו את החלק הפנימי של המהדקים בחומר אטם גומי כדי למנוע את החלקת התותח במהלך תהליך הירי. חבר את החלקים העליונים והתחתונים המחוברים של מערכת ההידוק לבסיס באמצעות ארבעה סוגריים פינתיים.
    3. הרכיבו את מערכת ההידוק שהושלמה על שולחן באמצעות ארבעה מהדקי C. בנו מיכל דיקט בגודל 13 אינץ' על 13 אינץ' על 24 אינץ', וגיבו אותו בארבע יריעות דיקט כדי לתפוס את כדור הפינג פונג. הניחו חומר ריפוד במיכל כדי למנוע ריבאונד כדור. הרכיבו מיכל זה עם מהדקי C על משטח שולחן.

2. בנייה והרכבה של תותח פינג-פונג על-קולי (SSPPC)

  1. הרכיבו את כל רכיבי צינור הנהג לפי איור 2.
    הערה: ההבדל העיקרי בין PPC לבין SSPPC הוא כי SSPPC מתוגבר עם סעיף נהיגה, לחץ של צינור PVC לוח 80 המחובר לכניסה של PPC. לכן, אם PPC כבר נבנה, כל מה שנותר להרכיב כדי לבנות את SSPPC הוא קטע צינור הנהג.
  2. אבטחו היטב את התותח לירי ומקמו מיכל יציב שיכול לתפוס בבטחה את כדור הפינג פונג עם ריפוד נרחב כדי למזער את ההשפעה על הקיר האחורי של המכולה.
    הערה: מערכות ההרכבה והתפיסה המתוארות בשלב 1.5 הן אותן מערכות המשמשות לאבטחת SSPPC.

3. אבחון אופטי

  1. הגדירו את מקלטי הלייזר, מפצל הקרן, המראה ומקלטי האור על-ידי הרכבת הרכיבים על לוח לחם אופטי, לפי איור 3. כיוון הלייזר בניצב לתותח, כאשר הקרן הראשונה חוצה את פנים הצינור דרך חלונות האקריליק והשנייה עוברת ממש מחוץ ליציאת התותח.
  2. הפעל את מקלטי האור ואת מודול הלייזר על ידי חיבורם לספק כוח מוגבל זרם של 15 V ולספק כוח לייזר. חבר את מקלטי האור לשני ערוצי האוסילוסקופ באמצעות כבלי BNC.
  3. הניחו סרט חשמלי שחור מעל מחצית מחיישן מקלט הפוטו. הקלטת משמשת כ"קצה סכין" ליצירת מערך זיהוי זעזועים רגיש.
    הערה: ניתן לשפר עוד יותר את הרגישות של זיהוי קצה הסכין באמצעות עדשה מתכנסת כדי למקד את הקרן בקצה הסכין. ניתן לשפר את הרגישות גם על ידי הגדלת המרחק שהקרן עוברת למקלט הפוטו, וכתוצאה מכך תזוזה גדולה יותר של הקרן.
  4. לפני הגדרת רמת ההדק באוסילוסקופ, יש לשים לב במיוחד כדי למנוע גזירה, שיכולה לנבוע מהרגישות של מערך קצה הסכין. כדי למנוע גזירה, התאם את מיקום הקרן על קצה הסכין כך שהמתח הבסיסי יהיה כ- 50% מהמתח המרבי. המתח המרבי הוא המתח כאשר הקרן המלאה נמצאת על הגלאי ללא הפרעה.
    1. התאם את ההגדרות באוסילוסקופ כדי לאסוף 20 מיליון נקודות נתונים. הגדר את קצב איסוף הנתונים ל- 500 MHz על-ידי התאמת ידית קנה המידה האופקי. סובב את ידית ההדק כדי לנוע במתח מעט נמוך מהמתח הבסיסי המתקבל ממקלט הפוטו.
      הערה: ניתן למצוא את מהירות כדור הפינג-פונג באמצעות מתמטיקה פשוטה באמצעות מודולי מקלט התמונות. המהירות היא קוטרו של כדור הפינג-פונג חלקי הזמן שבו הקרן נחסמה על ידי הכדור. מיקרו-מעבד משמש לעיבוד האות המתקבל ממודול מקלט האור הפנימי כדי למדוד באופן אוטומטי את מהירות הכדור בקצה התותח.

4. מדידות מהירות אוטומטיות

  1. כדי להשתמש במיקרו-מעבד למדידות מהירות אוטומטיות, המירו את האות ממודול מקלט האור לפעימה של 0-5 וולט, כפי שמוצג באיור 5, באמצעות משווה שמפעיל בערך 10% מהמתח הבסיסי. חבר את האות שהומר ליציאה 7 של המיקרו-מעבד.
  2. הורד את "JoVE_AutomaticVelocityDisplay.ino" (קובץ משלים 6), והעלה אותו למיקרו-מעבד.
  3. חבר את צג RA8875 ואת לוח ההתקן ליציאות הייעודיות במיקרו-מעבד.

5. הקמה וירי של תותח פינג פונג

  1. שימו מגן על האוזן והעיניים לפני שאתם יורים בתותח.
  2. הכניסו כדור פינג פונג ליציאת התותח. נושפים קלות בקצה התותח עד שהכדור פוגע בחלל הוואקום הסמוך לפתח הצינור.
  3. הצמידו 3 אינץ' x 3 בריבוע נייר דבק על האוגן בקצה היוצא של התותח וריבוע שני על מכסה אקריליק. אטמו את הסרט כך שיידבק לפני השטח של האוגן והכובע.
    הערה: אם יש קמטים או בועות גדולות, יש להשליך את הקלטת. אם הקלטת אינה נצמדת מספיק לפני השטח, הוואקום יכול ללכת לאיבוד, והתותח יכול לירות בטרם עת. אם בשלב כלשהו הוואקום אובד, ניתן לפתוח את שסתום המחט המחובר למשאבת הוואקום כדי להביא את המערכת לשיווי משקל.
  4. ודא שקרן הלייזר ממורכזת בקצה הסכין, שההדק מוגדר כראוי ומיכל התפיסה מאובטח.
  5. הפעל את משאבת הוואקום כדי לפנות את הצינור ללחץ מוחלט מופחת של פחות מ -2 טור. לאחר שהושג ואקום מספיק, נקב את הסרט בכניסה עם חפץ חד כגון ראש רחב או קצה גילוח.
  6. לאחר הירי, כבה את משאבת הוואקום. הסר את הסרט מאוגן היציאה ומהמכסה האקרילי.

6. הקמה וירי של תותח פינג-פונג על-קולי

  1. למען בטיחות, יש ללבוש שמיעה והגנה על העיניים לאורך כל תהליך הירי.
  2. גיליונות חתוכים של 0.0005 אינץ', 0.001 אינץ' ו- 0.002 בסרט פוליאסטר התואמים את מידות האוגן. יריעות אלה ניתן לחתוך ביד או, רצוי, באמצעות חותך לייזר. השתמש בקובץ המשלים "JoVE_MylarDiaphram_Cut.svg" (קובץ משלים 7) כחלוקה לרמות.
    הערה: לצורך ניסוי זה, התותח נורה ביריעות בודדות של 0.0005 אינץ', 0.001 אינץ' ו-0.002 בסרט פוליאסטר, והתוצאות מתועדות באיור 7. תבנית לחיתוך בלייזר של סרט הפוליאסטר ניתן למצוא כקובץ SVG (קובץ משלים 7).
  3. ודא שהשסתום ממדחס האוויר לצינור הנהג סגור. מלא מראש את מדחס האוויר כדי לאפשר מילוי מהיר יותר של צינור הנהג כאשר התותח מוכן לירי.
  4. הכניסו כדור פינג פונג ליציאת התותח. נושפים קלות לתוך קצה התותח עד שהכדור נעצר על ידי הוואקום המתאים ליד פתח הצינור המניע.
  5. הצמידו 3 אינץ' x 3 בריבוע נייר דבק לקצה היוצא של התותח. אטמו את הסרט כך שיידבק לפני השטח של האוגן.
    הערה: אם יש קמטים או בועות גדולות, יש להשליך את הקלטת. אם הקלטת אינה נצמדת מספיק לפני השטח, הוואקום יכול ללכת לאיבוד, והתותח יכול לירות בטרם עת. אם מתעוררות דליפות ואקום או סיבוכים אחרים, השתמש בשסתום שחרור הלחץ בצינור הנהג ובשסתום המחט במשאבת הוואקום כדי להביא את המערכת לשיווי משקל.
  6. הכנס דיאפרגמת פוליאסטר דקה חתוכה מראש בין שני אטמי גומי. הניחו את הסרעפת ואטמי הגומי בין הנהג לחלקים המניעים של התותח. חבר היטב את שני החלקים באמצעות 4 מלחציים פקה.
  7. ודא שקרן הלייזר ממורכזת בקצה הסכין, שההדק מוגדר כראוי ומיכל התפיסה מאובטח.
  8. הפעל את משאבת הוואקום כדי לפנות את הצינור ללחץ מוחלט מופחת של פחות מ -2 טור. שחרר את הלחץ ממדחס האוויר לתוך צינור הנהג. אפשרו ללחץ לעלות עד שהסרעפת תתפוצץ והאוויר הדחוס בתוך צינור הנהג ימלא במהירות את הצינור המונע המפונה.
  9. לאחר ירי התותח, כבו את מדחס האוויר ואת משאבת הוואקום. הסר את הסרעפת וסרט הפוליאסטר שהתפוצצו מהתותח.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

כאן, אנו מספקים הוראות לבנייה וניצול של PPC ו- SSPPC, יחד עם יישום הדיאגנוסטיקה האופטית לאפיון זעזועים ומדידות מהירות. תוצאות ניסוי מייצגות מסופקות גם כן. המערכות שהושלמו של PPC ו-SSPPC, יחד עם האביזרים הדרושים, מוצגות באיור 1 ובאיור 2. SSPPC הוא גרסה מוגברת של PPC, שבו קטע נהיגה, לחץ של צינור מחובר צינור מונע של PPC. מערך האבחון האופטי לזיהוי קצה סכין של גלי הלם ומדידות מהירות של כדורי פינג-פונג מוצג באיור 3. מעקב אוסצילוסקופ לדוגמ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

הצגנו שיטה לבניית PPC ו-SSPPC יחד עם דיאגנוסטיקה אופטית למדידת מהירויות כדוריות ולאפיון התפשטות זעזועים בסמוך ליציאת התותח. PPC סטנדרטי בנוי עם קטע 2 מ 'של 1.5 בלוח 80 PVC צינור. הצינור מצויד באוגנים בכל קצה, אביזרי ואקום לחיבור מהיר וחלונות אקריליים בסמוך ליציאה לצורך אבחון לייזר. סכמה מפורטת של PPC מוצגת באיור 1. לפני הירי מכניסים כדור פינג פונג לתותח, והקצוות אטומים. קצה היציאה נאטם על ידי נייר דבק ישירות על האוגן. בקצה השני של הצינור, נייר דבק מאובטח מעל מכסה אקרילי עם מגרעת 1.5 אינץ ', ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

עבודה זו נתמכת על ידי חטיבת NSF לחינוך לתואר ראשון (פרס # 2021157) כחלק מתוכנית IUSE: EHR

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
ספק כוח מוגבל זרם 15 וולטפוקוס חדש0901כמות: 1
2 אינץ' x 6 אינץ' קרשהום דיפוBTR KD-HT Sכמות: 1
5.0 אינץ' 40 פינים 800 x 480 TFT תצוגהAdafruit1680כמות: 1
מד לחץ מוחלטמקמאסטר-קאר1791T30– טור 20 | כמות: 1
כבל פורטרמדחס אווירC20026 ליטר | כמות: 1
Arduino UNO Rev3ArduinoA000066כמות: 1
ASME-Code שסתום שחרור לחץ מהיר פעולה
עבור Air
McMaster-Carr5784T13מצופה ניקל, 3/8 NPT, 125 PSI לחץ סט | כמות: 1
סרט חשמלי שחורMcMaster-Carr76455A21כמות: 1
כבל BNCDigikey מספר115-095-850-277M050-NDכמות: 2
מראה דיאלקטרית בפס רחבTHORLABSBB05-E02400– 750 ננומטר, ואוסלאש; 1/2 אינץ' | כמות: 1
C-ClampMcMaster-Carr5133A153 אינץ' פתיחה, 2 אינץ' הגעה | כמות: 6
מהדק פקהרוקלר58252גודל: 5/16 אינץ'-18 | כמות: 2 (2 חבילות)
מד לחץ דיגיטליOmega Engineering, Inc.DPG104S0– לחץ מוחלט של 100 psi, עם פלט ואזעקות | כמות: 1
מד לחץ דיגיטליאומגה הנדסה, בע"DPG104S0– לחץ מוחלט של 100 psi, עם פלט ואזעקות | כמות: 1
תפס ציורMcMaster-Carr1889A37גודל: 3 3/4 אינץ' x 7/8 אינץ' | כמות: 4
לוח נהג לצגי מגע TFT 40 פיניםAdafruit1590כמות: 1
אביזרי PVC אטם EPDMמלאים באינטרנט155G125125FF150כמות: 2
חומר אטםMcMaster-Carr9470K4115 אינץ' x 15 אינץ', עובי 1/8 אינץ' | כמות: 1
Glowforge PlusGlowforgeGlowforge Plusכמות: 1
HeNe לייזרחד פאזי1108מחלקה 2 | כמות: 1
סרט איטום קופסא גבוהסקוטש5334472 מ"מ רוחב 
ספק כוח לייזרחד פאזי1201-1115 V .12 A | כמות: 1
משוון LM311Digikey Electronics296-1389-5-NDכמות: 1
תושבת מראהTHORLABSFMP05קבועה ו-Oslash; 1/2 אינץ', 8– 32 הקש | כמות: 1
סרט פוליאסטר עמיד בפני לחותMcMaster-Carr8567K10210 'x 0.0005 אינץ' x 27 אינץ' | כמות: 1
סרט פוליאסטר עמיד בפני לחותMcMaster-Carr8567K1210 'x 0.001 אינץ' x 40 אינץ' | כמות: 1
סרט פוליאסטר עמיד בפני לחותMcMaster-Carr8567K2210' x 0.002 אינץ' x 40 אינץ' | כמות: 1
ציר מורטיס עם חוריםMcMaster-Carr1598A52גודל: 1 אינץ' x 1/2 אינץ' | כמות: 4
שסתום מחטRobbins Aviation IncINSG103-1Pכמות: 1
מפצלי קורות קוביות לא מקטבותTHORLABSBS037גודל: 10 מ"מ | כמות: 2
PVC לא מתכתי לוח זמנים 40CantexA52BE12כמות: 2.5 m 
אביזרי PVCצמנט ופריימר של Oatey30246כמות: 1
אטם Buna-N דחוס עמיד בשמן עם חורים ודבקMcMaster-Carr8516T4541-1/2 גודל צינור, ANSI 150, עובי 1/16 אינץ' | כמות: 1
OscilliscopeTektronixTBS2102כמות: 1
מקלט פוטופוקוס חדש1801125 מגה-הרץ | כמות: 2
כדורי פינג פונגMAPOLFBA_MP-001
תושבת פלטפורמה שלושה כוכבים עבור מפצל קרן 10 מ"מ ומנסרות בזווית ישרהTHORLABSBSH104-40 ברז | כמות: 1
בהירות גבוהה בהירות גבוהה אקריליק שקוףGlowforgeNAעובי: 1/8 אינץ' | כמות: 1
Sch 80 PVC כובעPVC אביזרי PVC מקוונים847-040גודל: 4 אינץ' | כמות: 1
Sch 80 אביזריPVC צינור PVC באינטרנט8008-040AB-5כמות: 5 רגל
Sch 80 צימוד מפחית PVCאביזרי PVC באינטרנט829-419גודל: 4 אינץ' x 1-1/2 אינץ' | כמות: 1
Sch 80 PVC אוגן החלקהאביזרי PVC מקוונים851-015גודל: 1 1/2 אינץ' | כמות: 3
איטום סיליקון Dow CorningMcMaster-Carr7587A23 oz. צינור, שקוף | כמות: 1
סוגר פינתי מפלדהMcMaster-Carr1556A42גודל: 1 1/2 אינץ' x 1 1/2 אינץ' x 1/2 אינץ' | כמות: 16
משאבת ואקוםMastercool  MSC-90059-MDשלב אחד, 1.5 CFM, 1/6HP, 115V/60HZ
מ באינטרנט

מקורות

  1. Peterson, R. W., Pulford, B. N., Stein, K. R. The ping-pong cannon: A closer look. The Physics Teacher. 43 (1), 22-25 (2005).
  2. Olson, G., et al. The role of shock waves in expansion tube accelerators. American Journal of Physics. 74 (12), 1071-1076 (2006).
  3. Cockman, J. Improved vacuum bazooka. The Physics Teacher. 41 (4), 246-247 (2003).
  4. Ayars, E., Buchholtz, L. Analysis of the vacuum cannon. American Journal of Physics. 72 (7), 961-963 (2004).
  5. Thuecks, D. J., Demas, H. A. Modeling the effect of air-intake aperture size in the ping-pong ball cannon. American Journal of Physics. 87 (2), 136-140 (2019).
  6. Liepmann, H. W., Roshko, A. Elements of gas dynamics. , Wiley. New York, NY. (1957).
  7. Settles, S. Schlieren and shadowgraph techniques. , Springer Berlin Heidelberg. Berlin, Germany. (2001).
  8. Geisert, T. A single mirror schlieren optical system. American Journal of Physics. 52 (5), 467(1984).
  9. French, R. M., Gorrepati, V., Alcorta, E., Jackson, M. The mechanics of a ping-pong ball gun. Experimental Techniques. 32 (1), 24-30 (2008).
  10. French, M., Zehrung, C., Stratton, J. A supersonic ping-pong gun. arXiv. , (2013).
  11. French, F., Choudhuri, R., Stratton, J., Zehrung, C., Huston, D. A modular supersonic ping-pong gun. arXiv. , (2018).
  12. Fredrick, C. D., et al. Complementary studies on supersonic nozzle flow: heterodyne interferometry, high-speed video shadowgraphy, and numerical simulation. WIT Transactions on Modelling and Simulation. 59, 223-234 (2015).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

גילוי גלי הלםמערך פיסול קו חיתוךמדידת מהירות כדורחיישן פטורסיברעקומות אוסילוסקופהפרש לחציםמספר מאךצינור ואקום