Proyek pameran sains yang sukses menginspirasi kreativitas, memprovokasi siswa untuk mempertanyakan asumsi mereka, dan umumnya melibatkan sesuatu yang menentang gravitasi. Anda dapat membuat hovercraft piring kertas dari beberapa bahan sederhana, dan ini berfungsi untuk menunjukkan beberapa hukum fisika yang penting. Proyek ini menawarkan banyak kesempatan bagi siswa untuk melakukan pengukuran, merekam data, dan merekayasa modifikasi baru untuk meningkatkan kinerja hovercraft.
Bahan, Konstruksi, dan Pengujian Lapangan
Kumpulkan beberapa bahan termasuk piring kertas sekali pakai, balon, gunting, dan sebotol lem. Piring pai sekali pakai sangat ideal untuk eksperimen karena tepinya yang terangkat dan daya tahan materialnya. Rekatkan kotak karton kecil ke bagian bawah piring. Potong bagian ini dari piring kertas terpisah dan letakkan di tengah hovercraft. Dengan menggunakan gunting, buat lubang kecil melalui bagian tengah piring dan kotak kardus. Tarik bukaan balon melalui permukaan bawah lubang pelat. Jika lubangnya tidak cukup besar, coba perbesar agar pas dengan balon. Jangan menarik sebagian besar balon melalui lubang. Anda mungkin perlu menyesuaikan posisi balon saat Anda melanjutkan untuk meledakkannya. Mengembang balon dan menutup lubang untuk mencegah udara keluar. Dengan menggunakan meja datar dan besar, letakkan piring terbalik sehingga bukaan balon diarahkan ke tanah. Saat Anda melepaskan balon, udara akan langsung mengalir keluar dan turun, memaksa piring melayang di atas permukaan meja.
Ilmu Hovercrafts
Hukum ketiga Newton tentang gerak menyatakan bahwa untuk setiap aksi ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah. Dalam kasus hovercraft pelat kertas, tindakan awalnya adalah aliran udara, yang diproyeksikan balon ke bawah menuju meja. Saat balon menekan udara keluar, tekanan di bawah pelat meningkat. Reaksi sebaliknya dalam kasus ini adalah terbangnya hovercraft dari permukaan meja. Reaksi ini hanya mungkin karena hovercraft memiliki kelembaman yang jauh lebih sedikit daripada meja, dan karenanya hovercraft bereaksi terhadap pergerakan udara keluar dari balon dengan melayang ke atas melawan gaya gravitasi.
Percobaan
Setelah Anda memiliki hovercraft yang berfungsi, cobalah bereksperimen dengan model dengan menyesuaikan beberapa variabel penting. Misalnya, ukuran lubang akan mempengaruhi laju aliran udara keluar dari balon. Coba perbesar lubang di hovercraft kedua dan bandingkan seberapa baik kedua model terbang. Modifikasi menarik lainnya adalah membuat lubang kecil di tepi piring kertas. Daripada udara yang keluar dari bawah pelat ke segala arah secara merata, ini akan memusatkan aliran udara ke satu arah. Sekali lagi mengacu pada hukum ketiga Newton, aksi udara yang keluar dari lubang samping pelat akan mendorong pesawat untuk bergerak ke arah yang berlawanan, daripada hanya melayang di tempat.
Pengukuran dan Pengumpulan Data
Anda dapat mengukur daya angkat hovercraft Anda secara kuantitatif dengan menempatkan beban kecil di permukaan atas pelat. Mulailah percobaan ini dengan mengumpulkan beberapa bobot seragam; koin akan bekerja dengan baik untuk ini. Mulailah menambahkan bobot, menyeimbangkan distribusi massa di seluruh permukaan, sampai pesawat tidak lagi naik dari meja. Catat berat sebagai pengukuran pertama Anda, dan bandingkan dengan daya angkat model hovercraft lainnya. Jika Anda telah mencoba menempatkan lubang di samping untuk membuat aliran udara pendorong, coba ukur jarak yang dapat ditempuh hovercraft Anda melintasi ruangan dan bandingkan hasilnya dengan siswa lain.
Proyek lainnya
Tidak ada yang lebih memuaskan daripada siswa yang datang dengan ide unik mereka sendiri yang berhasil. Berikan siswa beberapa bahan dasar, seperti kertas konstruksi, selotip, stik es krim, apa pun yang menurut Anda mungkin berguna dalam modifikasi hovercrafts piring kertas. Misalnya, mengambil inspirasi dari alam, siswa mungkin mencoba menempelkan sirip kertas, atau sayap, untuk memberikan stabilitas pada kerajinan itu selama penerbangan.