巧妙的纸弹竹枪_物理论文

纸弹竹枪是少年儿童很喜爱的一种玩具,它的构造非常简单(如图所示)只要准备一截细竹筒1和活塞棒2就可以了.将纸用牙咬得硬实些，即可制成弹丸3和低活塞4。

先用活塞将纸弹推到前边，接着把纸活塞填充到筒口里。然后，尽快地推动活塞棒，弹丸就憋足劲儿从枪口“砰”地飞出去。与此同时，活塞4到达弹丸3原先的位置，成为下一个弹丸。

弹丸为什么能有劲地飞出枪口呢？有人回答说：弹丸和活塞之间封闭的空气在活塞使劲推压时，其压力急骤上升，从而迫使纸弹飞出。

然而，这种解释是不能令人满意的，你不妨拿干纸团作成的硬实的纸弹塞进竹筒试试看，即使十分注意不让空气从弹丸周围漏出去,弹丸也绝不能快速地飞出去.

咬湿的纸弹为什么就不一样呢?

在气枪中,即使压缩空气,弹丸也不能自动飞出去,而需要勾动板机才行.纸弹竹枪没有特制的板机,用牙齿咬嚼弄湿的弹丸就自动起着自动板机的作用。让我们看看弹丸出筒的过程：

如果弹丸不动，只是用棒推压活塞，则封闭在弹丸与活塞之间气室里的空气压力，大体上与体积成反比例地上升（或按绝热过程变化），而作用在弹丸向右的力就是使弹丸止住的力，也即弹丸与竹筒之的静摩擦力，当气室的压力超过静摩擦力而继续上升，直至大于摩擦力的作用时，弹丸就从枪口滑出。

一旦弹丸动起来，静摩擦力就急剧下降，转变成比静摩擦力小得多的动摩擦力，这样，弹丸的静摩擦力起了两种作用，在气室的压力增加到足够大以前，起着“挂住板机”的作用；当弹丸一滑动，大的静摩擦力转变成小的动摩擦力时则起着“勾板机”的作用。

那么为什么干纸团就不行呢？

干纸团的区别在于：干纸表面没有滑润膜，而湿纸表面却被子液本薄膜适当滑润。因此，湿纸和干纸的摩擦与运动速度的关系就不相同。对于干纸来说，静摩擦力和动摩擦力差别不大，而湿纸的动摩擦力比静摩擦力小得多。因此，将纸弹咬湿是这个“自动板机”的关键。