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2017CUPT实验总结报告
2017CUPT实验总结报I
题 目 真空火箭炮
姓 名

学 号

指导教师
实验地点
实验时间 -
问题综述
Vacuum bazooka
A ‘vacuum bazooka’ can be built with a simple plastic pipe, a light projectile, and a vacuum cleaner. Build such a device and maximise the muzzle velocity.
用一个塑料管，一个物体和一个真空吸尘器来制作一个真空火箭炮，并且最大化出口速度。
关键词：塑料管、真空吸尘器、最大化、出口速度

二、实验原理及初步试验
该实验实质上是利用了大气压强差来对管内物体加速，当管内气体被抽出后，管内气压小于外界气压，密封端被打开后物体便会在压强差的作用下加速前进。如图一所示：

试验中的测速我们采用物体长度除以经过光电门时间的方法来进行速度的计算。光电门由32单片机制作，精度为微秒级别。

实验一:物体质量与速度的关系
该部分实验在其它条件不变的情况下，通过改变物体质量来探究物体质量与出口速度的关系。
炮弹长：
管长：183mm
cm
面积：1541 mm^2
重量/g






时间/ms






时间/ms






时间/ms






平均






速度m/s






得出结论：相同情况下，物体质量越小，出口速度越大
实验二：物体面积与速度的关系
该部分实验是在其它情况不变的情况才，通过改变物体受力面积来探究物体面积与出口速度的关系。


炮管长度3700mm
直径mm







时间ms







时间ms







时间ms







平均时间







速度m/s







得出结论：相同情况下物体速度随受力面积增大而增大
实验三：炮管长度与速度的关系
该实验是在其它情况不变的条件下，通过改变炮管长度来探究炮管长度与出口速度的关系。
长度m


1




速度m/s







长度m
3
4



9

速度m/s







得出结论：相同情况下，物体速度随管长增加而增加。
通过以上控制变量实验，可以定性的得出各主要变量对出口速度的影响。但实际出口速度大小与理论速度差距较大，究其原因可以得出理论模型中忽视了各种能量损耗，模型很不完美，不够贴合实际，现对模型一进行改进。
理论改进
模型二：