这是我们很熟悉的物理摆件牛顿摆,当最左侧的球碰撞其他小球时,最右侧的球会被弹起。不仅如此,把吊绳去掉同样能看到这一情景,或者把小球转移到弧形轨道上,他们依旧遵循这个规律。那如果在钢球的一端放上一块磁铁,会发生什么呢?
最外侧的小球嗖的一下就飞了出去,在高速摄像机下,我们能看清整个过程。那么问题来了,这部分爆冲的能量从何而来呢?其实仔细观察你会发现,钢球在接近磁铁的一小段距离里,速度明显加快了,这是因为受到了磁铁的吸引,并且距离越近,吸引力就越强。也就是说,在钢球碰撞磁铁之前,他做的是加速度逐渐变大的加速运动,直到发生碰撞。这当中的大部分呢?就像牛顿板一样,传递给了最后一个小球,剩余的一小部分能量则会让磁铁跟这几个钢珠反向移动一小段距离,又因为最外侧的小球受到的磁力缚最弱,所以他瞬间就把获得的能量转化为了动能,也有了我们看到的像子弹一样飞出的场景。人们给这个装置取名为高斯枪,那有没有什么办法能提升高斯枪的射击速度呢?既然磁铁能让小球加速,为什么不多加速几次呢?
因此便出现了多级加速的高斯枪,可别小看它的威力,在最前端放上一颗钉子,效果堪比飞镖,不过也不能一条道走到黑,虽然说乳磁铁的磁性很强,但是碰撞的次数一多,很容易粉碎,能不能换成电磁铁呢?说到这儿,电磁线圈炮就要登场了。通常由一个或多个沿泡管排列的驱动线圈组成,弹丸上缠绕的也是线圈,我们可以把它们想象成两块电磁铁。当弹丸在驱动线圈的左侧时,二者互相吸引,受力丸向右做变加速运动,就像前面提到的高斯枪一样,只不过在通过线圈后,弹丸受力的方向改成了向左,这大大降低了它的速度。所以想要弹丸不受影响,必须在通过驱动线圈中心界面的瞬间切断电源,如此一来,弹丸就能不受阻挡的加速射出了。