Ako vyrobiť odpaľovač pre astronautov (stupne 3–5)?
Ako dlho trvá let od okamihu, keď sa nosná raketa dotkne zeme, kým loď nespadne na zem?
Vedeli ste, že v skutočnosti nemusíte ísť do vesmíru, aby ste zažili let s nulovou gravitáciou? Vedci používajú špeciálny druh letu lietadlom, nazývaný parabolický let, na štúdium toho, aké to je byť bez váhy. Keď lietadlo letí strmou zákrutou, nazývanou parabola, ľudia a predmety vo vnútri idú do voľného pádu v hornej časti krivky a môžu plávať asi 30 sekúnd-rovnako ako astronauti vo vesmíre! Len so skákacou loptou, bambusovým špízom, slamkou na pitie a papierovou raketovou loďou si môžete vyrobiť vlastný odpaľovač a poslať imaginárnych astronautov na parabolický let.
Časť 1 z 3: stavba odpaľovača
- 1Vyskúšajte rôzne skákacie loptičky a nájdite tú, ktorá sa vám najviac páči. Na výber budete mať niekoľko rôznych skákacích loptičiek, preto ich vyskúšajte, než si jednu vyberiete. Lopta bude ako motor pre vašu raketu, takže si chcete vybrať takú, ktorá bude mať veľa odrazov.
- Vykonávajte pozorovania pri odrážaní loptičiek. Odrazí sa jedna loptička vyššie ako druhá alebo zostane dlhšie vo vzduchu? Má veľkosť alebo textúra lopty rozdiel?
- Sledujte tiež, ako sa lopta odráža. Robí oblúk (alebo parabola), alebo sa iba odráža priamo hore a dole?
- 2Zapichnite ostrý koniec bambusovej špajle do gule. Zaobstarajte si bambusový špíz s ostrým koncom a zapichnite ho do stredu skákacej lopty. Malo by byť prilepené do lopty dostatočne ďaleko, aby ľahko nevypadlo, ale dávajte pozor, aby ste ju nezasunuli tak, aby vyšla na druhú stranu.
- Dávajte si veľký pozor, aby ste sa nepichali ostrým koncom špajle! Pri práci si sadnite a postavte loptu na stôl, aby ste mali menšiu pravdepodobnosť nehody.
- 3Nasaďte slamku na bambusový špíz. Vezmite rozbaleného slamku a prekĺznuť jeden z otvorených koncov cez bambusovú palicu. Nechajte slamu skĺznuť úplne nadol, aby jeden koniec sedel na vrchu lopty.
- Uistite sa, že sa slama môže voľne kĺzať hore a dole po hokejke, pretože pri spustení odpaľovača bude musieť voľne lietať.
Spustite spúšťač, aby slama lietala. - 4Na ochranu tváre si nasaďte ochranné okuliare. Keď odhodíte odpaľovač, slama bude lietať. Spúšťač sa pravdepodobne odrazí tiež! Nasaďte si okuliare na ochranu očí, pre prípad, že by vám niečo skákalo do tváre.
- Uistite sa, že v okolí nie je nič iné, čo by sa mohlo poškodiť, napríklad krehké dekorácie, ktoré by mohli spadnúť z odpaľovacieho zariadenia.
- Vyhoďte z miestnosti aj domácich miláčikov!
- 5Spustite spúšťač, aby slama lietala. Teraz je čas otestovať váš launcher! Držte ho tak, aby palica a slama boli vzpriamené, potom ho spustite. Akonáhle lopta dopadne na podlahu, slama by mala odletieť.
- Dávajte pozor, ako slama letí. Ide to priamo hore a dole, alebo letí oblúkom (alebo parabolou)?
- Skúste padnúť loptu rôznymi spôsobmi, aby ste zistili, čo sa zmení. Má napríklad význam zhodiť ho z rôznych výšok alebo na rôzne druhy povrchov?
Vedel si? Vo vedeckom experimente je premennou čokoľvek, čo môže zmeniť a prípadne ovplyvniť výsledky experimentu. Môžete napríklad ovládať premenné, ako napríklad to, ako vysoko je odpaľovacia jednotka hore, než ju odhodíte, alebo či loptičku odhodíte alebo ju necháte spadnúť. Aké sú niektoré premenné v tomto experimente, ktoré nemôžete ovládať?
Časť 2 z 3: Výroba koča pre astronautov
- 1Nakreslite koč pre svojich imaginárnych astronautov. Vezmite kus tvrdého papiera alebo ťažký papier a nakreslite „loď“, ktorú chcete pripevniť k svojmu odpaľovacímu zariadeniu. Zapojte svoju predstavivosť a dajte mu chladný tvar s priestorovou tematikou. Mohlo by to napríklad vyzerať ako vesmírna loď, lietadlo, UFO alebo dokonca asteroid alebo kométa.
- Nech je vaša loď taká malá alebo veľká, ako sa vám páči. Len musí byť dostatočne malý, aby ste si ho mohli prilepiť páskou k slamke a nezabráni to odrazeniu odpaľovača.
- 2Ozdobte svoju loď a vtiahnite astronautov dovnútra. Vezmite si značky a buďte kreatívni! Ozdobte svoju loď, ako sa vám páči. Pridajte okno alebo okienko a ukážte jazdcov vo vnútri.
- Môžete tiež pridať ďalšie podrobnosti, ako napríklad krídla alebo plutvy, krátery alebo logo vášho letového programu s nulou g!
- 3Vystrihnite svoju loď nožnicami. Keď máte loď vyzdobenú tak, ako sa vám páči, vezmite si nožnice a opatrne ju vystrihnite. Dávajte pozor, aby ste neodstrihli všetky detaily, ako sú krídla alebo chvostové plutvy.
Položte si otázku: Prečo ste si vybrali tvar, ktorý ste urobili? Myslíte si, že to bude mať vplyv na to, ako vaša raketa letí?
Uistite sa, že v okolí nie je nič iné, čo by sa mohlo poškodiť, napríklad krehké dekorácie, ktoré by mohli spadnúť z odpaľovacieho zariadenia. - 4Prilepte loď páskou. Pomocou lepiacej pásky pripevnite loď kdekoľvek po dĺžke slamy. V závislosti od toho, aká veľká je vaša loď, budete potrebovať 2-3 kusy pásky.
- Dbajte na to, aby loď nevyčnievala za koniec slamy, ktorá bude proti lopte, alebo aby váš odpaľovač nedokázal správne odraziť.
Časť 3 z 3: Testovanie spúšťača
- 1Odhodením loptičky odpálite raketu. Teraz je načase poriadne otestovať váš launcher! Nasaďte si ochranné okuliare a potom nasuňte slamku s pripevnenou loďou na bambusový špíz. Odhoďte spúšťač a sledujte, ako letí vaša nová raketa.
- Je dráha letu slamy iná, keď je loď pripevnená? Stále to ide tak vysoko?
- 2Sledujte tvar dráhy rakety. Pri skutočnom lete s nulou g musí lietadlo letieť strmým oblúkom, ktorý sa nazýva parabola. Pri vypúšťaní rakety dávajte pozor na to, ako letí. Vidíte pekný oblúk, alebo to ide priamo hore a dole?
- Ak vaša raketa neletí oblúkom, čo môžete urobiť, aby ste zmenili jej lietanie?
Vedel si? Počas letu s nulou g ľudia a predmety v lietadle plávajú niekoľko sekúnd v hornej časti letového oblúka alebo paraboly. Tento jav sa nazýva „voľný pád“. Pri voľnom páde padá lietadlo a všetky predmety v ňom rovnakou rýchlosťou, bez ohľadu na to, aké veľké alebo ťažké sú!
- 3Zmerajte, ako vysoko vaša raketa letí. Skúste svoju raketu vypustiť znova, ale tentoraz pomocou meradla, pravítka alebo meradla vyskúšajte a zmerajte, ako vysoko sa dostane na vrchol svojho oblúka. Dosiahne výšku najmenej 30 centimetrov (30 cm), než spadne?
- Možno by pomohlo, keby sa asistent, ako rodič, súrodenec alebo priateľ, pokúsil zmerať hornú časť paraboly pri spustení lode.
- Čo si myslíte, že by ste mohli urobiť, aby sa raketa dostala ešte vyššie?
- 4Čas, ako dlho zostane vaša loď vo vzduchu. Požiadajte pomocníka, aby vám pri štarte lode nastavil stopky. Ako dlho trvá let od okamihu, keď sa nosná raketa dotkne zeme, kým loď nespadne na zem?
- Zostáva vaša loď vo vzduchu aspoň 3 sekundy? Ak nie, aké zmeny by ste mohli urobiť, aby váš let vydržal dlhšie?
Len so skákacou loptou, bambusovým špízom, slamkou na pitie a papierovou raketovou loďou si môžete vyrobiť vlastný odpaľovač a vyslať imaginárnych astronautov na parabolický let. - 5Vystreľ svoju raketu rôznymi spôsobmi a uvidíš, čo sa zmení. Skúste odhodiť raketu z rôznych výšok alebo z rôznych uhlov. Môžete ho tiež položiť na rôzne druhy povrchov, napríklad na tvrdú podlahu alebo mäkký koberec. Všimli ste si rozdielu v tom, ako vysoko sa vaša raketa dostane, v tvare dráhy letu alebo ako dlho zostane vo vzduchu?
- Ak chcete, môžete skúsiť hodiť loptičku namiesto toho, aby ste ju odhodili. Jemne hoďte a uistite sa, že máte nasadené ochranné okuliare!
- 6Experimentujte s rôznymi veľkosťami a tvarmi rakiet. Skúste navrhnúť niekoľko rôznych lodí, ktoré môžete vyskúšať. Môžete napríklad urobiť dlhú, chudú loď a krátku, širokú. Alebo skúste vytvoriť jednoduché tvary (napríklad ovály alebo trojuholníky) a zložitejšie tvary (ako hviezdy). Má tvar alebo veľkosť vašej lode vplyv na to, ako raketa letí? Ktorý dizajn funguje najlepšie?
- Skúste tiež premiestniť svoju loď do rôznych častí slamy. Letí lepšie v hornej, strednej alebo spodnej časti slamy?
- Zamyslite sa nad inými vecami, ktoré môžu mať vplyv, napríklad nad dĺžkou slamy. Ako by ste to mohli predĺžiť alebo skrátiť?
- Nájdite oblasť s dostatkom miesta na otestovanie vášho odpaľovača. Odložte krehké predmety, ktoré by mohli udrieť alebo prevrhnúť, a nenechávajte domáce zvieratá v miestnosti.
- Bambusový špíz
- Gumené skákacie loptičky
- Papierová slamka na pitie
- List kartónu alebo hrubý papier
- Značkovače
- Nožnice
- Páska
- Meracie pásmo alebo pravítko
- Bezpečnostné okuliare
Prečítajte si tiež: Ako nakresliť organické molekuly v zápise väzbovej línie?
