Ideje o projektu sejma za hoverkraft iz papirnate plošče

Uspešen projekt sejma znanosti navdihuje ustvarjalnost, spodbuja študente, da dvomijo o svojih predpostavkah, in na splošno vključuje nekaj, kar nasprotuje gravitaciji. Hovercraft iz papirnate plošče lahko sestavite iz nekaj preprostih materialov in služi za prikaz več pomembnih fizikalnih zakonov. Projekt študentom ponuja veliko priložnosti za meritve, snemanje podatkov in načrtovanje novih sprememb za izboljšanje zmogljivosti letalnice.

Zberite nekaj materialov, vključno s papirnato ploščo za enkratno uporabo, balonom, škarjami in steklenico lepila. Plošča za pito za enkratno uporabo je idealna za poskus zaradi dvignjenega roba in trajnosti materiala. Na dno plošče prilepite majhen kvadrat kartona. Ta kos odrežite z ločene papirnate plošče in ga postavite v sredino lebdečega zrakoplova. S škarjami ustvarite majhno luknjo skozi sredino plošče in kartonski kvadrat. Izvlecite odprtino balona skozi spodnjo površino luknje plošče. Če luknja ni dovolj velika, jo poskusite povečati toliko, da se prilega balonu. Večine balona ne potegnite skozi luknjo. Morda boste morali med razpihovanjem prilagoditi položaj balona. Napihnite balon in zaprite odprtino, da preprečite uhajanje zraka. Z ravno, veliko mizo postavite ploščo na glavo, tako da bo odprtina balona usmerjena proti tlom. Ko spustite balon, bo zrak takoj odtekel navzdol in navzdol, zaradi česar bo plošča lebdela po površini mize.

Tretji Newtonov zakon gibanja pravi, da je za vsako dejanje enaka in nasprotna reakcija. Pri hoverkraftu s papirnato ploščo je začetno dejanje pretok zraka, ki ga balon projicira navzdol proti mizi. Ko balon iztisne zrak, se tlak pod ploščo poveča. V nasprotnem primeru je reakcija letenja letalnice s površine mize. Ta reakcija je mogoča samo zato, ker ima zrakoplov na zračni blazinici veliko manj vztrajnosti kot miza in tako zračna blazina reagira na gibanje zraka iz balona tako, da lebdi navzgor proti sili gravitacija.

Ko imate delujoč hovercraft, poskusite eksperimentirati z modelom tako, da prilagodite nekatere pomembne spremenljivke. Na primer, velikost luknje bo vplivala na hitrost pretoka zraka iz balona. Poskusite povečati luknjo na drugem zračnem blazini in primerjajte, kako dobro letita oba modela. Druga zanimiva sprememba vključuje luknje v majhne luknje na robu papirnate plošče. Namesto da zrak enakomerno uhaja izpod plošče v vse smeri, bo to koncentriralo tok zraka v eno smer. Ponovno ob sklicevanju na Newtonov tretji zakon bo delovanje zraka, ki uhaja iz bočne luknje plošče, spodbudilo plovilo, da se premakne v nasprotno smer, namesto da bi lebdelo na svojem mestu.

Kvantitativno lahko izmerite dvižno moč svojega zračnega blažilnika tako, da na zgornjo površino plošče položite majhne uteži. Začnite ta poskus z zbiranjem enakomernih uteži; kovanci bi se za to dobro obnesli. Začnite dodajati uteži in uravnotežite porazdelitev mase po površini, dokler se plovilo ne dvigne več z mize. Zapišite si težo kot prvo meritev in jo primerjajte z močjo dviganja drugih modelov lebdenja. Če ste poskušali namestiti luknje v bok, da ustvarite pogonski zračni tok, poskusite izmeriti razdaljo, ki jo lahko plovilo na zračni blazini prevozi po sobi, in primerjajte svoje rezultate z drugimi učenci.

Nič ni bolj zadovoljivo kot študentje, ki se domislijo svoje, edinstvene ideje, ki deluje. Učencem dajte nekaj osnovnih materialov, kot so gradbeni papir, trak, palčke, karkoli se vam zdi koristno pri spreminjanju lebdečih plošč iz papirnate plošče. Na primer, če se navdihujejo iz narave, lahko učenci poskušajo pritrditi papirnato plavuti ali krila, da bi obrti med letom zagotovili nekaj stabilnosti.