ガウス銃

ガウス銃（ガウスライフル、ガウスキャノンとも 呼ばれる）は、電磁石とニュートンのゆりかごの物理法則を用いて発射体を加速させる装置である。ガウス銃はコイル銃とは異なるもので、コイル銃よりも古くから存在するが、多くのSF作品（そして時折教育者^{[ 1 ]}）では両者が混同されている。ガウス銃の典型的な用途は、エネルギーと運動量の伝達効果を示すことである^{[ 2 ]。}しかし、この原理に基づく自己組織化マイクロボットが組織貫通に用いられることが提案されている^{[ 3 ] 。}

機構

最も単純なガウス銃の動作（色のついたボールが磁石）

物理学の実演としてよく使われるガウス銃は、通常、非磁性の軌道上に並んだ強磁性の球体から構成されます。軌道上には永久磁石があり、その先端には球体（弾丸）が固定されています。弾丸と磁石の間にはスペーサーがあり、スペーサーは通常、1つ以上の球体で構成されています。さらに、トリガーボールと呼ばれる別の球体が磁石の後ろから放出されます。トリガーボールは磁石に引き寄せられ、磁石に向かって加速します。磁石の背面に衝突すると、その運動量が弾丸に伝わり、ニュートンのゆりかごのように、弾丸はスタックの前面から弾き出されます。スペーサーによって弾丸は磁石から遠く離れているため、弾丸はトリガーボールから与えられるエネルギーよりも磁石の影響から逃れる際に失われるエネルギーが少なく、トリガーボールがスタックに入ったときよりも高い速度でスタックから飛び出します。^{[ 4 ]}

弾丸が発射されたら、トリガーボールを磁石の裏側からこじ開けて再び使用する必要があります。銃を撃つためのエネルギーは最終的にここから生まれます。

多段式ガウス銃も可能であり、各段の発射体が次の発射体のトリガーとなり、そのエネルギーを前方に運び、各段が最終発射体にエネルギーを供給します。

参照

• ニュートンのゆりかご
• 科学デモンストレーションのリスト
• ガリレオ砲

参考文献

1. Blodgett, Matthew E.; Blodgett, ED (2006年12月). 「ガウス銃のデモンストレーションの製作」 .アメリカ天文学会報. 38. 2007 AAS/AAPT合同会議, アメリカ天文学会会議209, id.58.06: 972.書誌コード: 2006AAS...209.5806B .
2. メレディス＆レディッシュ 2013、40～41頁。
3. Becker, Aaron T.; Felfoul, Ouajdi; Dupont, Pierre E. (2015). 「MRI駆動ミリロボットによる自己組織化ガウスガンを用いた組織穿刺に向けて」. 2015 IEEE 国際ロボティクス・オートメーション会議 (ICRA) . IEEE. pp.  1184– 1189. doi : 10.1109/ICRA.2015.7139341 . ISBN 978-1-4799-6923-4。
4. シュマン、ベセルブ、コサリュー、タベルレット、プリホン、アルセーヌ、ポーリーヌ、オード、ニコラ、ニコラ (1904)。「磁気砲: ガウスライフルの物理学」。アメリカ物理学雑誌。85 (7): 495–502。土井: 10.1119/1.4979653 。2023-03-09に取得。

出典

• メレディス, ドーン C.; レディッシュ, エドワード F. (2013-07-01). 「生命科学専攻の学生のための物理学の改革」. Physics Today . 66 (7): 38– 43. Bibcode : 2013PhT....66g..38M . doi : 10.1063/PT.3.2046 . ISSN  0031-9228 .

外部リンク

• ガウス銃を説明するYouTubeビデオ