자전거와 소총 총알. 집에서 재미있는 신체 경험

자전거와 소총 총알. 물리적 실험

재미있는 물리학 실험

그들의 공통점이 무엇입니까? 다양한 크기, 다양한 모양, 다양한 목적... 하지만 자전거와 총알은 서로 연관되어 있습니다. 그들에게는 공통의 친척이 있다 팽이!

자전거의 잘 알려진 균형의 기반은 회전축의 방향을 유지하는 상단의 능력에 달려 있습니다. 결국, 그 바퀴 각각은 옆으로 누워 있는 팽이입니다. 고정된 자전거는 즉시 옆으로 쓰러지고, 굴러가는 자전거는 똑바로 유지됩니다! 서커스에서는 자전거를 타고 온갖 종류의 기적을 행하는 곡예사를 자주 볼 수 있습니다. 하지만 지난 세기 말에는 모든 자전거가 세발자전거였습니다. 어린이뿐만 아니라 성인에게도 마찬가지입니다. 어린이용 세발자전거는 "성인용" 자전거의 아들이 아닌 것으로 밝혀졌습니다. 그는 그의 할아버지와 더 비슷해요!

그리고 소총 총알도 팽이처럼 비행 중에 회전합니다. 결국, 소총은 배럴에 나사 소총이 있기 때문에 그렇게 불립니다. 총신을 따라 쓸어가는 총알은 이러한 강선으로 인해 빠른 회전 운동을 얻습니다. 따라서 공중에서 비행하는 동안에는 넘어지지 않습니다. 총알의 축은 총구에 있던 방향을 유지합니다. 날카로운 끝은 항상 앞을 내다볼 것입니다!

현대 총도 마찬가지다. 그들의 껍질은 또한 꼭대기처럼 회전하고 날카로운 끝을 앞으로 날아갑니다. 따라서 그들은 고대 활강포의 둥근 공보다 훨씬 더 멀리 날아가고 목표물을 훨씬 더 정확하게 명중시킵니다!

그리고 지난 세기 초에 세계 모든 군대의 보병이 무장했던 활강 총은 이제 사냥용으로만 생산됩니다. 결국 사냥꾼은 총으로 쏘고 더 큰 게임에서는 벅샷으로 쏘습니다. 어쨌든 여기서는 슬라이스가 쓸모가 없습니다.

그러나 때로는 자칸(zhakan)이라 불리는 커다란 납탄이 활강포에서 발사되기도 합니다. 그러나 범위와 정확도는 좋지 않습니다. 따라서 위험한 포식자를 사냥하기 위해 여전히 소총, 카빈총 및 기타 소총 무기를 사용합니다.

저자: Galpershtein L.Ya.

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레이저 광 펄스를 이용한 자석 쓰기 및 지우기 기술 26.04.2018

독일 HZDR(Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf) 연구 센터의 과학자들은 미국 동료들과 함께 레이저 광선을 사용하여 특정 합금에 자기 영역을 생성하거나 파괴할 수 있는 방법을 개발했습니다. 이 프로세스의 가역성은 재료 처리 기술, 광학 기술 및 정보 저장 기술에서 사용할 수 있는 폭넓은 기회를 열어줍니다.

HZDR의 과학자들은 현재 다양한 유형의 철 및 알루미늄 합금을 연구해 왔습니다. 그들은 그러한 합금의 일부 프로토타입의 원자 구조의 변화가 재료의 자기 특성에 극적인 변화를 초래한다는 것을 발견했습니다. HZDR의 물리학자인 Rantej Bali는 "우리 합금은 잘 정의된 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 그 부피에서 철 원자 층은 알루미늄 원자 층과 번갈아 나타납니다. 레이저 광선이 그러한 물질에 닿으면 철 원자가 각각에 접근합니다. 그리고 이 시점에서 물질은 자석처럼 행동하기 시작합니다."

그들의 연구에서 과학자들은 100펨토초의 지속 시간으로 광 펄스를 생성하는 고도로 집중된 레이저 빔을 사용했습니다. 첫 번째 펄스는 강자성 특성을 가진 영역의 합금에 출현하게 했습니다. 강도는 낮지만 지속 시간이 동일한 두 번째 펄스는 첫 번째 펄스에 의해 생성된 자기 영역을 파괴했습니다. 그러나 강도가 낮은 펄스는 자석을 절반으로만 "지웠습니다". 초기 자화 레벨의 절반이 재료의 이 섹션에 남아 있습니다. 따라서 자기 영역을 완전히 지우기 위해서는 일련의 저강도 펄스가 필요했습니다.

이러한 실험 및 관찰은 연 X선 펄스를 생성하는 Bessy II 싱크로트론을 사용하여 수행되었으며, 이로 인해 현미경이 재료의 두께에 침투하여 연구 중인 샘플의 자기 특성을 연구할 수 있었습니다.

독일 물리학자들이 연구의 실험적인 부분을 담당했다면 미국 버지니아 대학의 과학자들이 이론적 기반을 개발하고 필요한 수학적 모델을 구축했습니다. 이 모델은 레이저 광의 영향으로 합금 매체에서 매우 놀라운 현상이 발생함을 보여주었습니다. 최초의 초단 레이저 펄스는 재료의 일부를 가열하고 녹입니다. 합금이 냉각되면 소위 "과냉각 액체" 상태, 즉 그것은 물질의 융점 이하의 온도에서 여전히 액체 상태입니다. 이 액체의 원자는 무작위로 움직이며 재료가 몇 나노초 후에 응고되면 철 원자가 무작위 위치에 남아 재료에 자기 특성을 부여합니다.

두 번째, 약한 레이저 광 펄스는 원자가 정렬된 결정 격자 형태로 특정 위치를 차지하도록 합니다. 동시에, 레이저 빛의 에너지는 원자가 정렬될 시간을 가질 뿐만 아니라 철과 알루미늄 원자의 층으로 다시 분리되기에 충분합니다.

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