Pistola de Gauss

Uno de los artefactos que más me ha cautivado siempre es la pistola o rifle de Gauss. ¿Como puede ser que se pueda aumentar la velocidad de una bala o de una bola de acero? ¿No se supone que la energía se conserva?.

Primero explicaremos como se puede fabricar uno y luego como funciona.

1)¿Como se puede fabricar un rifle de gauss sencillo?

Utilizaremos un rail de plástico, varios imanes y varias bolas de acero. Las que mejor funcionan son las bolas de hierro, después de acero y finalmente de acero inoxidable. En cada ejemplo hay menor proporción de hierro en la bola y el imán no la atraerá con suficiente fuerza. También es necesario que los imanes sean muy potentes, para ello utilizaremos imanes de neodimio.
Los imanes pueden unirse con celo o dejarlos sueltos. En este último caso se podrá apreciar que éstos van hacia atrás al salir la bola despedida (la tercera ley de Newton (acción-reacción)se ha de cumplir...).¡¡¡Y ya está!!! Aqui tenemos un video con la pistola montada:


2)¿Como funciona?

Al dejar la bola de acero, ésta es atraida por el imán, creándose una cierta cantidad de movimiento (si quieres mas información entra en las monedas) que en el choque será transferida a la última bola, que saldrá despedida con la misma energía con la que chocó la primera. La bola despedida será atraída por un segundo imán, generándose mayor velocidad y mayor cantidad de movimiento que será transferida en el choque a la siguiente bola de acero, y así sucesivamente...(La explicación también se podría realizar mediante energía cinética)
En muchas ocasiones se colocan varias bolas (4 o 5) para que salga despedida la última en el choque con mayor velocidad. Hay que pensar que la bola que sale disparada debe vencer también el campo magnético de atracción del imán, por ello es mejor colocar varias bolas en el primer choque. Por la misma razón es también mejor colocar una última bola que no sea a acero, así sale con mayor velocidad.

En Estados Unidos son muy famosas y son conocidas como Gauss Gun o también Coil Gun. Hay muchísima gente que se las fabrica en su casa, creando realmente pistolas y rifles muy peligrosos...después pasa lo que pasa...



¡¡Vaya par de psicópatas!!¿Para que te fabricas algo si?? Está claro que la ciencia en si nos puede aportar cosas maravillosas, es el uso que hace el ser humano a estos descubrimientos el que puede ser peligroso.
Es conocido el interés del ejercito americano en estos rifles, y aunque han comunicado en varias ocasiones que no son totalmente viables y que no se sigue investigando en este campo, van apareciendo nuevas patentes en el mercado sobre éstas coil guns. Y como ejemplo ésta patente de coil gun híbrida utilizando superconductores del año 1990.

Sergio

Las monedas

El momento lineal o cantidad de movimiento de un cuerpo se define como el producto de la masa del objeto por su velocidad de forma vectorial. Newton lo definió en su segunda ley y todavía sigue siendo válida cuando hablamos de mecánica cuantica o relativista (aunque con ciertas modificaciones).

Imaginemos que viene a gran velocidad hacia nosotros un mosquito. Si choca con nosotros su impacto será básicamente nulo. Imaginemos que ahora avanza hacia nosotros un camión de varias toneladas a la misma velocidad que el mosquito anterior. Ya podemos imaginarnos que frenan el camion no cuesta el mismo esfuerzo que frenar el mosquito. Es decir, que en los choques no solamente importa la velocidad del objeto, sino también su masa.

En el siguiente experimento podemos ver como se transmite la cantidad de movimiento para monedas. Si choca una, separará una. Si chocan dos (al doblar la cantidad de movimiento) se separaran dos.



Ahora lo veremos con mas monedas, ¿se sigue conservando el momento lineal?



Una de las consecuencias de la segunda ley de Newton es que si no actuan fuerzas externas se conserva el momento lineal. En todos estos casos no se puede conservar totalmente, puesto que actua una fuerza externa: el rozamiento, que frena la velocidad de salida de las monedas.

Sergio