רעיונות לפרויקט של יריד מדע צלחת נייר

פרויקט מצליח של יריד מדע מעורר יצירתיות, מעורר את התלמידים להטיל ספק בהנחותיהם, ובדרך כלל כרוך במשהו שמתריס נגד כוח המשיכה. אתה יכול לבנות רחף של צלחת נייר מכמה חומרים פשוטים, והוא משמש להדגמת כמה חוקי פיסיקה חשובים. הפרויקט מציע שפע של הזדמנויות לסטודנטים לבצע מדידות, להקליט נתונים ולהנדס שינויים חדשים כדי לשפר את ביצועי הרחף.

אספו כמה חומרים כולל צלחת נייר חד פעמית, בלון, מספריים ובקבוק דבק. צלחת פאי חד פעמית אידיאלית לניסוי בגלל הקצה המוגבה ועמידות החומר. הדביקו ריבוע קטן של קרטון לתחתית הצלחת. חותכים את החלק הזה מצלחת נייר נפרדת ומניחים אותו במרכז הרחף. בעזרת המספריים שלך, צור חור קטן דרך מרכז הצלחת וריבוע הקרטון. משוך את פתח הבלון דרך המשטח התחתון של חור הצלחת. אם החור אינו גדול מספיק, נסה להגדיל אותו מספיק בכדי שיתאים לבלון. אל תמשוך את רוב הבלון דרך החור. יתכן שתצטרך לכוונן את מיקום הבלון ככל שתמשיך לפוצץ אותו. מנפחים את הבלון וסוגרים את הפתח כדי למנוע אוויר לברוח. בעזרת שולחן שטוח וגדול, הניחו את הצלחת הפוכה כך שפתח הבלון יופנה כלפי הקרקע. כשאתה משחרר את הבלון, האוויר יזרום מיד החוצה ומטה, ויאלץ את הצלחת לרחף על פני השולחן.

חוק התנועה השלישי של ניוטון קובע כי לכל פעולה קיימת תגובה שווה והפוכה. במקרה של רחף לוחית הנייר, הפעולה הראשונית היא זרימת האוויר, שהבלון מקרין כלפי מטה לכיוון השולחן. כאשר הבלון סוחט את האוויר החוצה, הלחץ שמתחת לצלחת עולה. התגובה ההפוכה במקרה זה היא מעוף הרחף מעל פני השולחן. תגובה זו אפשרית רק מכיוון שלרחף יש הרבה פחות אינרציה מאשר השולחן, וכך גם רחף מגיב לתנועת האוויר החוצה מהבלון על ידי ריחוף כלפי מעלה כנגד כוחו של כוח משיכה.

ברגע שיש לך רחף עובד, נסה להתנסות במודל על ידי התאמת כמה משתנים חשובים. לדוגמא, גודל החור ישפיע על קצב זרימת האוויר מהבלון. נסה להגדיל את החור במרחף שני והשווה עד כמה שני הדגמים עפים. שינוי מעניין נוסף כרוך בחיטוב חורים קטנים בקצה לוח הנייר. במקום שהאוויר יימלט מתחת לפלטה לכל הכיוונים באותה מידה, זה ירכז זרם אוויר בכיוון אחד. שוב בהתייחס לחוק השלישי של ניוטון, פעולת האוויר החוצה מחור הצד של הלוח תניע את המלאכה לנוע בכיוון ההפוך, במקום שהיא פשוט תרחף במקום.

אתה יכול למדוד כמותית את כוח ההרמה של הרחף שלך על ידי הנחת משקולות קטנות על המשטח העליון של הלוח. התחל את הניסוי על ידי איסוף משקלים אחידים; מטבעות יעבדו היטב בשביל זה. התחל להוסיף משקולות, תוך איזון התפלגות המסה על פני השטח, עד שהמלאכה כבר לא תעלה מעל השולחן. רשום את המשקל כמדידה הראשונה שלך, והשווה אותו לכוח ההרמה של דגמי הרחף האחרים. אם ניסית למקם חורים בצד כדי ליצור זרם אוויר של הנעה, נסה למדוד את המרחק בו רחף יכול לעבור בחדר ולהשוות את התוצאות שלך עם התלמידים האחרים.

אין דבר מספק יותר מאשר סטודנטים המציאים רעיון ייחודי משלהם שעובד. תן לתלמידים כמה חומרים בסיסיים, כגון נייר בנייה, קלטת, מקלות ארטיק, כל מה שאתה חושב שעשוי להועיל בשינוי של רחפות של צלחות נייר. לדוגמה, בהשראת הטבע, התלמידים עשויים לנסות לצרף סנפיר נייר, או כנפיים, כדי לתת למלאכה יציבות מסוימת במהלך הטיסה.