Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Papirplade Hovercraft Science Fair Project Ideas

Et vellykket videnskabsmæssigt projekt inspirerer kreativitet, fremkalder eleverne til at stille spørgsmålstegn ved deres antagelser og involverer generelt noget, der tapper tyngdekraften. Du kan konstruere en papirplade svævefly fra nogle få enkle materialer, og det tjener til at demonstrere flere vigtige fysiske love. Projektet giver masser af muligheder for, at eleverne kan foretage målinger, registrere data og konstruere nye modifikationer for at forbedre svæveflyets ydelse.

Materialer, konstruktion og felttestning

Indsamle et par materialer, herunder engangsbrug papirplade, en ballon, et par saks og en flaske lim. En engangsbrødplade er ideel til eksperimentet på grund af den hævede kant og materialets holdbarhed. Lim et lille firkant af pap til bunden af ​​pladen. Skær dette stykke fra en separat papirplade og læg den i midten af ​​svæverflyet. Ved hjælp af din sakse, lav et lille hul gennem midten af ​​pladen og kartonfeltet. Træk ballonåbningen gennem bundens overflade af hullets hul. Hvis hullet ikke er stort nok, prøv at forstørre det lige nok til at passe til ballonen. Træk ikke flertallet af ballonen gennem hullet. Du kan muligvis justere positioneringen af ​​ballonen, når du fortsætter med at blæse den op. Opblæs ballonen og luk åbningen for at forhindre luft i at flygte. Ved hjælp af et fladt stort bord skal pladen placeres på hovedet, så ballongens åbning er rettet mod jorden. Når du slipper ballonen, vil luften straks strømme ud og ned og tvinge pladen til at svæve over bordets overflade.

Newtons tredje lov om bevægelse siger, at for hver handling er der en lige og modsat reaktion. I tilfælde af papirplade svævefly er den første handling luftstrømmen, som ballonen rager nedad mod bordet. Da ballonen klemmer luften ud, stiger trykket under pladen. Den modsatte reaktion i dette tilfælde er svæverflyvningen fra bordets overflade. Denne reaktion er kun mulig, fordi svæveflyet har meget mindre inerti end bordet, og så svæverflyet reagerer på luftens bevægelse ud af ballonen ved at svinge opad mod tyngdekraften.

Eksperimentation

Når du har en fungerende hovercraft, skal du forsøge at eksperimentere med modellen ved at justere nogle vigtige variabler. For eksempel vil størrelsen af ​​hullet påvirke luftstrømmen ud af ballonen. Prøv at udvide hullet i en anden svævefly og sammenligne, hvor godt de to modeller flyver. En anden interessant modifikation indebærer at pege små huller i kanten af ​​papirpladen. I stedet for at luften flyder ud under pladen i alle retninger lige, vil dette koncentrere en strøm af luft i en enkelt retning. Igen henvises til Newtons tredje lov, vil luftens bevægelse, der undslipper pladens sidehul, fremdrive fartøjet til at bevæge sig i den modsatte retning, snarere end at det bare svæver på plads.

Målinger og dataindsamling

Du kan kvantitativt måle liftens kraft ved at placere små vægte på pladens øverste overflade. Start dette eksperiment ved at samle nogle ensartede vægte; mønter ville fungere godt for dette. Begynd at tilføje vægte og afbalancere fordelingen af ​​masse over overfladen, indtil håndværket ikke længere stiger ud af bordet. Bemærk vægten som din første måling, og sammenlign den med løfteffekten af ​​de andre svæveflymodeller. Hvis du har forsøgt at placere huller i siden for at skabe fremdriftsluftstrøm, må du prøve at måle den afstand, din svævefly kan køre over værelset, og sammenligne dine resultater med de andre studerende.

Andre projekter

Der er ikke noget mere tilfredsstillende end eleverne kommer op med deres egen, unikke ide, der virker. Giv eleverne nogle grundlæggende materialer, såsom byggepapir, tape, popsicle-sticks, uanset hvad du synes, kan det være nyttigt at modificere papirpladehøjttyper. For eksempel kan man prøve inspiration fra naturen til at vedhæfte en papirfin, eller vinger, for at give båden en vis stabilitet under flyvningen.

Klik for at udvide hele teksten