沙袋防弹性能 的实验研究
2013-04-29
研究的过程
1. 实验工具
(1)实验所用沙子取自运动场沙坑,沙子的粗细均匀一致,自由降落时,呈粉状。
(2)试验所用盛放沙子的容器其外壁厚度基本相同,在进行试验时外壁没有变形。分别为:
1号筒:壁厚为2mm、直径为25mm的硬质PVC圆管。
2号筒:喝水用的直径为60mm的不锈钢水杯。
3号筒:壁厚为2mm、外圆直径为80mm的纸质圆筒。
准备辅助工具:薄塑料袋2个、橡皮筋3根、筷子1根、小铲子、卷尺各1把。
2.进行实验
实验一:沙子的松紧与子弹穿透力之间的关系
实验步骤:
(1)在3号筒内装入高度为170mm较为疏松的沙子。
(2)稳定地将筷子插入沙子中,记录下插入沙子中筷子的长度,重复做3次,取3次测量数据的平均值。
(3)用铁块将沙子压实,重复步骤(2)。
收集数据:见表1
实验二:容器中沙子的含水量与子弹穿透力之间的关系
实验步骤:
(1)在3号筒内装入较为干燥的沙子,沙子高度为150mm。
(2)稳定地将筷子插入沙子中,记录下插入沙子中筷子的长度,重复做3次,取3次测量数据平均值。
(3)在沙子中加入适量的水,使沙子潮湿即可,放置1小时左右,重复步骤(2)。
(4)在沙子中加水,直到淹没沙子为止,重复步骤(2)。
收集数据:见表2
实验三:盛放沙子的圆筒直径与子弹穿透力之间的关系
实验步骤:
(1)在1号筒的一头用橡皮筋、薄塑料袋封好并装入沙子,沙子高度为150mm。
(2)稳定地将筷子插入沙子中,记录下插入沙子中筷子的长度,重复做3次,取得3次测量数据的平均值。
(3)把盛沙子的容器换成2号筒,重复步骤(2)。
(4)把盛沙子的容器再换成3号圆筒,一头用橡皮
筋、薄塑料袋封好,重复步骤(2)。
收集数据: 见表3
实验分析、总结
1.干燥、疏松的沙子中,沙子之间有间隙,沙子移动性好,子弹容易穿越沙袋。
2.在潮湿、压实的沙子中,沙子之间间隙小,沙子移动性差,沙粒彼此相互碰撞,力会被分散,子弹很难穿越沙袋;但是,沙子中水分过大时,水会起到“润滑油”的作用,沙子之间很容易移动,子弹就很容易穿透沙袋。
因此,潮湿、多层叠压的沙袋更能阻挡子弹的袭击。
收获和体会
通过这次实验研究,不仅让我了解了沙袋能阻挡子弹袭击的原因,还让我知道了沙袋之所以可以用来防汛,不仅因为沙袋较重,更重要的是沙袋中的沙子可以分散汹涌而来的洪水的冲击力。通过实验可以知道一些常见的生活现象其实都是有一定的科学道理的。