Come costruire una pistola da ping-pong supersonica

Se c'è una cosa che non va con le pistole da ping pong, è che non possono sparare le loro munizioni a velocità supersoniche. Almeno, questa è la sensazione di Mark French, un ingegnere meccanico alla Purdue University in Indiana, e dei suoi studenti laureati Craig Zehrung e Jim Stratton.

La terribile performance delle pistole da ping pong ha costretto questi ragazzi a prendere in mano la situazione. Oggi rivelano i frutti del loro lavoro sotto forma di una pistola su misura in grado di lanciare palline da ping pong a velocità di oltre 400 metri al secondo. Si tratta di Mach 1.2.

Il loro design è semplice. Consiste in una camera a pressione sigillata con due o tre strati di Duck Tape. Quando la pressione supera circa 620 kPa, il nastro esplode permettendo un'onda di pressione in uno speciale ugello e da lì nella canna dove spinge una pallina da ping pong.

Il design dell'ugello è importante perché genera un'onda di pressione supersonica. Per questo, i francesi e altri usano un cosiddetto ugello de Laval, dal nome dell'ingegnere svedese che lo inventò nel XIX secolo.

Un ugello de Laval è costituito da un tubo con un pizzico nel mezzo. Quando l'aria entra nell'ugello, accelera quando viene compressa. Al pizzico, il flusso d'aria corrisponde alla velocità del suono e poi diventa supersonico quando il tubo inizia ad espandersi.

Questo flusso supersonico entra quindi nella canna della pistola dove accelera una pallina da ping pong a velocità supersoniche.

French e colleghi hanno utilizzato una videocamera ad alta velocità per misurare la velocità della palla quando esce dalla canna. Dicono di avere prove video di velocità superiori a 400 metri al secondo. È più veloce di un F-16 che vola a livello del mare.

È un lavoro eccellente, senza dubbio. Ma speriamo che questi ragazzi non rivolgano mai le loro attenzioni ai distributori di dentifricio.

Rif: arxiv.org/abs/1301.5188 : Una pistola da ping pong supersonica

nascondere