Научно-исследовательская работа «Водяная пушка»

Данное исследование может быть полезно для оптимизации дизайна судов и подводных аппаратов, спортивного оборудования для водных видов спорта. Кроме того, изучение подлета теннисного шарика в воде может помочь лучше понять физические законы, лежащие в основе данного явления, что в свою очередь может привести к разработке новых технологий и улучшению существующих.

Цель исследования: разработать теоретическое описание явления подлёта шарика в сосуде с водой и провести опытно-экспериментальное исследование.

Предмет исследования: высота подлёта шарика для настольного тенниса в сосуде с водой, при их совместном соударении при падении.

Реализация данной цели постановила необходимость разрешения следующих задач:

1. Изучить литературу по данному вопросу.
2. Провести ознакомительный эксперимент.
3. Предоставить описание явления и выдвинуть математическую модель.
4. Провести экспериментальное исследование.
5. Проанализировать результаты эксперимента.
6. Сделать выводы.

Для достижения поставленных задач были использованы методы исследования: анализ, математические расчеты, проведение опытов, наблюдение, сравнение, моделирование.

Данная научно-исследовательская описывает уникальное гидромеханическое явление — кумулятивный эффект и кумулятивную струю. В работе представлена математическая модель механической системы, состоящей из шарика, некоторого сосуда и жидкости в нём. Рассмотрены три случая возникновения кумулятивной струи. Предложена должная теория, характеризующая природу явления. Присутствует также опытно-экспериментальное исследование, выявлены четыре зависимости между физическими величинами. Подведены итоги всего исследования, предложены перспективы дальнейших исследований.