Veiksmīgs zinātnes izstādes projekts iedvesmo radošumu, mudina studentus apšaubīt viņu pieņēmumus un parasti ietver kaut ko tādu, kas izaicina smagumu. Jūs varat uzcelt papīra plāksnes gaisa spilvenu no dažiem vienkāršiem materiāliem, un tas kalpo, lai parādītu vairākus svarīgus fizikas likumus. Projekts piedāvā daudz iespēju studentiem veikt mērījumus, reģistrēt datus un izstrādāt jaunas modifikācijas, lai uzlabotu gaisa spilvena veiktspēju.
Materiāli, konstrukcija un lauka pārbaude
Savāc dažus materiālus, tostarp vienreizēju papīra plāksni, balonu, šķēres un pudeli līmes. Vienreizlietojama pīrāga plāksne ir ideāli piemērota eksperimentam, jo materiāla izturība ir paaugstināta un tā izturība. Plāksnes apakšpusē pielīmējiet nelielu kvadrātveida kartonu. Izgrieziet šo gabalu no atsevišķas papīra plāksnes un ievietojiet to gaisa spilvena centrā. Izmantojot šķēres, izveidojiet nelielu caurumu caur plāksnes centru un kartona kvadrātu. Izvelciet balona atveri caur plāksnes cauruma apakšējo virsmu. Ja caurums nav pietiekami liels, mēģiniet to palielināt tik daudz, lai tas būtu piemērots balonam. Nevelciet balona lielāko daļu caur caurumu. Jums var būt jāpielāgo gaisa balona novietojums, turpinot to uzspridzināt. Piepūšiet balonu un aizveriet atveri, lai gaiss neizplūstu. Izmantojot plakanu, lielu galdu, novietojiet plāksni otrādi, lai balona atvere būtu vērsta uz zemi. Atlaižot balonu, gaiss nekavējoties izplūdīs uz leju, liekot plāksnei lidināties pāri galda virsmai.
Lidmašīnu zinātne
Ņūtona trešais kustības likums nosaka, ka katrai darbībai ir vienāda un pretēja reakcija. Papīra plāksnes gaisa spilvena gadījumā sākotnējā darbība ir gaisa plūsma, kuru balons projicē uz leju pret galdu. Kad balons izspiež gaisu, spiediens zem plāksnes palielinās. Pretēja reakcija šajā gadījumā ir gaisa spilvena lidojums no galda virsmas. Šī reakcija ir iespējama tikai tāpēc, ka gaisa spilveniem ir daudz mazāka inerce nekā galdam, un tāpēc gaisa spilveni reaģē uz gaisa pārvietošanos no gaisa balona, lidinot uz augšu pret smagums.
Eksperimentēšana
Kad esat darbojies ar gaisa spilvenu, mēģiniet eksperimentēt ar modeli, pielāgojot dažus svarīgus mainīgos. Piemēram, cauruma lielums ietekmēs gaisa plūsmas ātrumu no balona. Mēģiniet palielināt otrā gaisa spilvena caurumu un salīdzināt, cik labi abi modeļi lido. Vēl viena interesanta modifikācija ietver nelielu caurumu iespiešanu papīra plāksnes malā. Tā vietā, lai gaiss izplūst no plāksnes zem visiem virzieniem vienādi, tas koncentrēs gaisa plūsmu vienā virzienā. Atkal atsaucoties uz Ņūtona trešo likumu, gaisa izplūšana no plāksnes sānu atveres virzīs kuģi virzīties pretējā virzienā, nevis vienkārši lidinās vietā.
Mērījumi un datu vākšana
Jūs varat kvantitatīvi izmērīt gaisa spilvena celtspēju, uz plāksnes augšējās virsmas novietojot mazus svarus. Sāciet šo eksperimentu, savācot dažus vienotus svarus; šim nolūkam derētu monētas. Sāciet pievienot svarus, līdzsvarojot masas sadalījumu pa virsmu, līdz kuģis vairs nepaceļas no galda. Kā pirmo mērījumu atzīmējiet svaru un salīdziniet to ar citu gaisa spilvenu modeļu celtspēju. Ja esat mēģinājis ievietot caurumus sānos, lai izveidotu dzinēja gaisa plūsmu, mēģiniet izmērīt attālumu, kādu var veikt gaisa spilvena pārvietošanās pa istabu, un salīdziniet savus rezultātus ar citiem studentiem.
Citi projekti
Nav nekas vairāk apmierinošs nekā tas, ka studenti izdomā savu, unikālo ideju, kas darbojas. Uzdāviniet studentiem dažus pamatmateriālus, piemēram, celtniecības papīru, lenti, papīra nūjas, visu, kas, jūsuprāt, var būt noderīgs papīra plākšņu lidaparātu pārveidošanā. Piemēram, iedvesmojoties no dabas, studenti var mēģināt piestiprināt papīra spuru vai spārnus, lai kuģim lidojuma laikā būtu stabilitāte.