向柳嫒，赵芸赫，林蕴芊，黄 敏

（1.哈尔滨工业大学（深圳）计算机科学学院，广东 深圳518055；2.首都师范大学附属中学，北京100048；3.四川省成都市新都一中，四川 成都600500）

众所周知，理想的真空条件气压为0，在实际应用和前沿科研中均有重要的用途。例如，在量子物理的实验研究中，就需要真空环境来避免热涨落的影响。另外，在生活中，抽真空的装置也常用于收纳、储存易变质食物，节约空间和延长保质期。同样，抽真空的操作在一定条件下可以导致压强差，吸尘器就是利用这个原理来收集细小的脏物实现清洁的。在本文中，笔者们研究了一种“真空发射器”，这是一种在一端进行抽真空操作，一端与外界大气保持连通的管状结构。它可以利用压强差来对置于其中的物体进行发射。本文将会建立简单的理论模型研究这种发射装置所发射物体的速度对系统相关参数的依赖关系，并给出实验验证。本文的研究可用于设计新型的导弹冷发射技术[1-2]。

1 真空发射器模型理论分析

真空发射器基本模型如图1 所示。

图1 真空发射器基本模型

通过用吸尘器将管内的空气吸入，管内会与外界产生压强差，这个压强差对子弹产生的推力将子弹发射出炮筒。在接下来的理论分析中，v为子弹速度，ρ为管内气体密度，m为子弹质量，μ为塑料管内壁的动摩擦因素，S为管的横截面积，t为子弹在管内运动时间，P为子弹左侧压强，P1为子弹右侧压强。

首先，根据伯努利公式得：

将子弹前方近……