Sėkmingas mokslo mugės projektas įkvepia kūrybiškumą, skatina studentus suabejoti jų prielaidomis ir paprastai apima kažką, kas kelia grėsmę. Iš kelių paprastų medžiagų galite sukonstruoti popierinį plokštelę, kuri padengia keletą svarbių fizikos dėsnių. Projektas siūlo daugybę galimybių studentams atlikti matavimus, įrašyti duomenis ir kurti naujas modifikacijas, kad pagerėtų orlaivio veikimas.
Medžiagos, konstrukcija ir lauko bandymai
Surinkite keletą medžiagų, įskaitant vienkartinę popieriaus plokštelę, balioną, žirkles ir butelį klijų. Vienkartinė pyrago plokštė idealiai tinka eksperimentui dėl pakelto krašto ir medžiagos patvarumo. Prie plokštės apačios priklijuokite nedidelį kartono kvadratą. Iškirpkite šį gabalėlį iš atskiros popierinės plokštės ir padėkite jį ant orlaivio centro. Naudodamiesi žirklėmis, padarykite mažą skylę per plokštės centrą ir kartono kvadratą. Ištraukite baliono angą per apatinį plokštelės skylės paviršių. Jei skylė nėra pakankamai didelė, pabandykite ją išplėsti tiek, kad tilptų balionas. Netraukite daugumos balionų per skylę. Jums gali tekti koreguoti baliono padėtį, kai jūs jį sprogdinsite. Pripūskite balioną ir uždarykite angą, kad neišbėgtų oras. Plokščiu, dideliu stalu padėkite plokštę aukštyn kojomis, kad baliono anga būtų nukreipta į žemę. Kai atleisite balioną, oras tuoj pat tekės žemyn ir privers lėkštę pakibti per stalo paviršių.
Kūrėjų amatų mokslas
Trečiasis Niutono judėjimo dėsnis teigia, kad kiekvienam veiksmui yra lygi ir priešinga reakcija. Popierinių plokščių orlaivių atveju pradinis veiksmas yra oro srautas, kurį balionas nukreipia žemyn link stalo. Kai balionas išspaudžia orą, slėgis po plokštele padidėja. Priešinga reakcija šiuo atveju yra orlaivio skrydis nuo stalo paviršiaus. Ši reakcija įmanoma tik dėl to, kad orlaivis turi daug mažesnę inerciją nei stalas, ir todėl orlaivis reaguoja į oro judėjimą iš baliono, sklandydamas aukštyn prieš gravitacija.
Eksperimentai
Turėdami veikiantį orlaivį, pabandykite eksperimentuoti su modeliu koreguodami keletą svarbių kintamųjų. Pavyzdžiui, skylės dydis turės įtakos oro srauto iš baliono greičiui. Pabandykite išplėsti skylę antrame orlaivyje ir palyginkite, kaip gerai skraido abu modeliai. Dar viena įdomi modifikacija - mažų skylių išmušimas popieriaus plokštės krašte. O ne oras, kuris iš po plokštės ištekės vienodai, tai sutelks oro srautą viena kryptimi. Vėlgi, kalbant apie trečiąjį Niutono dėsnį, oro, išbėgusio iš plokštės šoninės skylės, veiksmas paskatins plaukti plaukti priešinga kryptimi, o ne tiesiog sklandyti vietoje.
Matavimai ir duomenų rinkimas
Galite kiekybiškai išmatuoti savo orlaivio kėlimo galią uždėdami mažus svorius ant viršutinio plokštės paviršiaus. Pradėkite šį eksperimentą surinkdami vienodus svorius; monetos tam puikiai tiktų. Pradėkite pridėti svorius, subalansuodami masės pasiskirstymą visame paviršiuje, kol amatas nebekils nuo stalo. Užrašykite svorį kaip pirmąjį matavimą ir palyginkite jį su kitų orlaivių modelių kėlimo galia. Jei bandėte įdėti skylių į šoną, kad susidarytumėte varomosios oro srovės, pabandykite išmatuoti atstumą, kurį jūsų orlaivis gali nuvažiuoti per kambarį, ir palyginkite rezultatus su kitais mokiniais.
Kiti projektai
Nieko nėra labiau patenkinta, nei studentai pateikia savo, unikalią idėją, kuri veikia. Duokite mokiniams keletą pagrindinių medžiagų, tokių kaip statybinis popierius, juosta, popsicle lazdelės, bet kas, jūsų manymu, gali būti naudinga modifikuojant popierinius plokščių pakabinamuosius laivus. Pavyzdžiui, semdamiesi įkvėpimo iš gamtos, studentai gali bandyti pritvirtinti popierinį peleką ar sparnus, kad amatas suteiktų stabilumo skrydžio metu.