【簡(jiǎn)介：】這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的玩具，利用磁場(chǎng)的連鎖加速來(lái)高速發(fā)射一粒鋼珠。這個(gè)玩具很容易做，只要幾分鐘，也很容易解釋和理解，很有觀賞性。

簡(jiǎn)單的材料：我們需要一根在頂部帶有小槽的木尺

這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的玩具，利用磁場(chǎng)的連鎖加速來(lái)高速發(fā)射一粒鋼珠。這個(gè)玩具很容易做，只要幾分鐘，也很容易解釋和理解，很有觀賞性。

簡(jiǎn)單的材料：我們需要一根在頂部帶有小槽的木尺,一粒鋼珠可以在槽中輕易滾動(dòng)。任何一塊帶槽的木頭或者銅或鋁都可以。我們選則木尺，是因?yàn)樵谖覀兗一蛘邔W(xué)校周?chē)蛘弋?dāng)?shù)匚木呱痰旰苋菀渍业健?br>
我們需要一些膠帶紙.同樣，幾乎任何一種都行。這里我們用Sch牌的透明膠帶,用乙烯電膠布也可以。

我們需要四個(gè)磁鐵塊. 任何類(lèi)型的都可以，但是用磁力越強(qiáng)的磁鐵，鋼珠就會(huì)加速越快。這里我們用超強(qiáng)鍍金釹鐵硼磁鐵，在我們的其它項(xiàng)目中用到過(guò)。

我們還需要九粒鋼珠、直徑與磁鐵的高度相當(dāng)。 我們用五/8英寸口徑的鍍鎳鋼球。

我們最后需要一把鋒利的刀來(lái)切割膠帶紙。

我們先貼第一磁鐵到尺子的在2.5英寸處。距離有點(diǎn)亂--我們想讓所有四個(gè)磁石放在同一尺寸內(nèi)，便于以后距離的計(jì)算。

用刀片修剪多余部分膠帶紙時(shí)，要小心，因?yàn)榈镀瑫?huì)被磁鐵吸引。

這很重要，防止磁鐵碰撞在一起， 他們是用脆性材料燒結(jié)的像陶瓷一樣易碎。把尺子暫時(shí)固定在桌子上，防止跳起來(lái)，然后把下一個(gè)磁鐵固定到尺子上。

四個(gè)磁鐵都固定好后，就可以開(kāi)始給高斯步槍裝彈了。

每塊磁鐵的右邊放兩粒鋼珠，小心不要掉下來(lái)。

高斯槍發(fā)射：設(shè)置一粒鋼珠在最左邊的磁鐵的導(dǎo)軌上，滾動(dòng)球。越靠近磁鐵，它受磁鐵吸引越大，開(kāi)始自己滾動(dòng)撞擊磁鐵。

高斯槍發(fā)射時(shí)，過(guò)程太快，看不清楚，右邊的鋼珠以相當(dāng)?shù)牧α可涑?。我們這個(gè)一尺長(zhǎng)的版本的高斯槍速度不夠快，不會(huì)有什么傷害，你可以用你的手或腳作為目標(biāo)。

這是如何做到的呢?

當(dāng)你滾動(dòng)第一個(gè)球，為第一塊磁鐵所吸引，一相當(dāng)?shù)牧α繐糁写艍K，我們稱(chēng)這個(gè)動(dòng)能為“一個(gè)單位”。

鋼珠的動(dòng)能傳遞到磁鐵，磁鐵再傳遞到下一粒鋼珠，再傳遞到另一個(gè)，像打臺(tái)球一樣。第三個(gè)球獲得了“一個(gè)單位”的動(dòng)能在運(yùn)動(dòng)，受到第二塊磁鐵的吸引加速，當(dāng)它命中第二塊磁鐵時(shí)，速度差不多是原來(lái)的兩倍了。

第三球撞擊后，第五球以“二個(gè)單位”的動(dòng)能飛出，同樣加速撞擊第三磁塊，獲得“三個(gè)單位”的動(dòng)能，到第七個(gè)球撞擊第四磁塊，加速結(jié)束，這樣累加起來(lái)，共獲得了4個(gè)單位的動(dòng)能，并傳遞給最后一個(gè)球，以4倍動(dòng)能飛出命中目標(biāo)。

從另一角度看機(jī)理

當(dāng)裝置設(shè)置好準(zhǔn)備啟動(dòng)，我們看到有4個(gè)球緊貼著磁塊。這些球處在物理學(xué)家稱(chēng)之為“磁場(chǎng)”的狀態(tài)中，把它們從磁鐵移開(kāi)需要能量。

但是所有這些球都有另外一個(gè)球貼著它，這第二個(gè)球不在“磁場(chǎng)”中，它們?cè)陔x磁塊5/8英寸的位置，它們比貼著磁塊的球，更容易移動(dòng)。

假如我們要把貼著磁塊的球移動(dòng)到5/8英寸的位置，我們需要加能量到球上。球被以相當(dāng)?shù)牧虼艍K，我們放手的話，球的動(dòng)能就又回來(lái)了。

高斯槍發(fā)射后，狀態(tài)就不一樣了。現(xiàn)在有兩個(gè)球緊貼磁塊。磁塊兩邊都有一個(gè)球。每個(gè)球都在“磁場(chǎng)”中，釋放了處在離磁鐵5/8英寸的位置所儲(chǔ)存的能量，這個(gè)能量被傳遞給了最后一個(gè)球，用來(lái)摧毀目標(biāo)。

速度與動(dòng)能

一個(gè)物體的動(dòng)能定義為：1/2質(zhì)量乘以速度的平方。由于每塊磁塊的推動(dòng)，動(dòng)能線形增加，但速度并不是線形增加。假如我有4個(gè)磁塊，動(dòng)能是4，但速度增加的是動(dòng)能的平方根。因此我們?cè)黾哟艍K，速度每次增加的量很小。球滾動(dòng)的距離和破壞力是一個(gè)動(dòng)能方程，因此也是一個(gè)磁塊多少的方程。

我們可以不斷放大，直到最后的動(dòng)能使磁鐵被沖擊力粉碎。這之后，再增加磁塊，就沒(méi)有什么作用了。

為什么圓形軌道不會(huì)成為永動(dòng)裝置？

假如用圓形軌道，我們是不是將得到免費(fèi)能源,或者可以永遠(yuǎn)加速？

引用一句名言回答：“在世界上分兩種人--一種理解熱力學(xué)第二定律，一種不理解?！?br>
假設(shè)你已經(jīng)建了一個(gè)圓形軌道，在每個(gè)磁塊后放了兩個(gè)球。當(dāng)最后一個(gè)球釋放，碰到磁塊，這個(gè)磁塊有兩個(gè)球在磁場(chǎng)中，就沒(méi)有能量從這個(gè)磁塊貢獻(xiàn)出來(lái)。