Et vellykket vitenskapsmessig prosjekt inspirerer til kreativitet, provoserer studentene til å stille spørsmål ved antagelsene deres og involverer generelt noe som trosser tyngdekraften. Du kan konstruere en svevepapir av papir fra noen få enkle materialer, og det tjener til å demonstrere flere viktige fysikklover. Prosjektet gir mange muligheter for studenter til å ta målinger, registrere data og konstruere nye modifikasjoner for å forbedre luftfartøyets ytelse.
Materialer, konstruksjon og feltprøving
Samle noen få materialer, inkludert en engangspapirplate, en ballong, en saks og en flaske lim. En engangsplate er ideell for eksperimentet på grunn av den hevede kanten og materialets holdbarhet. Lim en liten firkant papp på bunnen av platen. Klipp dette stykket fra en separat papirplate og plasser den i midten av luftpapperen. Bruk et saks til å lage et lite hull gjennom midten av platen og pappplassen. Trekk ballongåpningen gjennom bunnflaten på platehullet. Hvis hullet ikke er stort nok, kan du prøve å forstørre det akkurat nok til å passe til ballongen. Ikke trekk størstedelen av ballongen gjennom hullet. Det kan hende du må justere posisjonen til ballongen når du fortsetter å sprenge den. Oppblås ballongen og lukk åpningen for å forhindre at luft slipper ut. Bruk et flatt, stort bord og legg platen opp ned slik at åpningen av ballongen er rettet mot bakken. Når du slipper ballongen, vil luften umiddelbart strømme ut og nedover, og tvinge platen til å sveve over overflaten av bordet.
Science of Hovercrafts
Newtons tredje lov om bevegelse sier at for hver handling er det en lik og motsatt reaksjon. Når det gjelder papirplateflyver, er den første handlingen luftstrømmen, som ballongen projiserer nedover mot bordet. Når ballongen klemmer luften ut, øker trykket under platen. Den motsatte reaksjonen i dette tilfellet er svevfartøyets flyging fra bordets overflate. Denne reaksjonen er bare mulig fordi luftfartøyet har mye mindre treghet enn bordet, og så er det luftfartøy reagerer på bevegelse av luft ut av ballongen ved å sveve oppover mot kraften til tyngdekraften.
Eksperimentering
Når du har et svevende verktøy, kan du prøve å eksperimentere med modellen ved å justere noen viktige variabler. For eksempel vil hullets størrelse påvirke hastigheten på luftstrømmen ut av ballongen. Prøv å forstørre hullet i et andre luftfartøy, og sammenlign hvor godt de to modellene flyr. En annen interessant modifikasjon innebærer å stikke små hull i kanten av papirplaten. I stedet for at luften rømmer like under platen i alle retninger, vil dette konsentrere en luftstrøm i en retning. Igjen med henvisning til Newtons tredje lov, vil handlingen av luft som slipper ut fra platehullet, få fartøyet til å bevege seg i motsatt retning, snarere enn at det bare svever på plass.
Målinger og datainnsamling
Du kan kvantitativt måle løftekraften til luftfartøyet ditt ved å plassere små vekter på den øvre overflaten av platen. Start dette eksperimentet ved å samle noen ensartede vekter; mynter vil fungere bra for dette. Begynn å legge til vekter, og balanser fordelingen av massen over overflaten til håndverket ikke lenger stiger opp fra bordet. Noter vekten som din første måling, og sammenlign den med løftekraften til de andre luftfartøymodellene. Hvis du har prøvd å plassere hull i siden for å skape en fremdriftsluftstrøm, kan du prøve å måle avstanden svevefartøyet kan reise over rommet og sammenligne resultatene dine med de andre studentene.
Andre prosjekter
Det er ikke noe mer tilfredsstillende enn at studenter kommer opp med sin egen, unike ide som fungerer. Gi elevene noen grunnleggende materialer, for eksempel byggepapir, tape, ispinner, hva du enn synes kan være nyttig i modifiseringen av svevehåndverk av papir. For eksempel, ved å hente inspirasjon fra naturen, kan studentene prøve å feste en papirfinne, eller vinger, for å gi håndverket litt stabilitet under flyturen.