你会不会感觉古怪,航天飞机究竟是怎样进入外层空间的?明显需求很大的能量,才能将这么重的物体(发射时总重约为2000公吨),在短短几分钟内由停止情况加快到时速超越2万7000公里,冲向太空。
在真实的太空飞行中,火箭科学家规划了特别燃料,以便供给满足的能量,将沉重的航天飞机推离地球表面。你也能够运用相同的原理(但不需运用风险的火箭燃料),推动气球火箭横越房间。
放下杂乱的化学方程式不谈,火箭发射的原理其实适当简略,便是发生满足的力推动物体跋涉。这种办法能发挥效果的部份原因,是焚烧燃料发生的力可会集在同一方向。假如能控制力的效果方向,就能发生推力。航天飞机升空时,推力会集往下,反向推动航天飞机朝上方飞去。
在这个试验中,咱们将以空气替代火箭燃料,但原理同样是朝某一方向效果的力可推动物体朝反方向移动。咱们吹气球时迫使空气进入气球,使气球内的气压高于气球外。只需一有时机,空气分子就会往压力较低的环境移动,这也便是充饱气的气球开口假如没有绑紧,空气会马上喷出的原因。
假如气球爆炸,气球内的空气朝五湖四海逸出,力就会彻底涣散,不会有某个方向的力特别强。但假如让空气只经过一个小孔喷出,推力就足以让轻飘飘的气球朝反方向移动。
3. 将线拉紧之后,另一端绑在间隔三公尺以上的另一把椅子或门把上。两头高度有必要持平,没有凹凸落差,一同把线的周围清空。
1. 给气球充气(这个过程就等于为火箭引擎装填燃料),再用手指捏住吹气口,不让空气漏出(但不要绑住吹气口)。
3. 将充饱的气球和吸管一同拉到线的一端,让充气口朝向这一端,气球前方朝向整条线. 猜猜看,当你甩手时,会发生啥情况?
8. 再试一次,但这次只充一半的气。你以为气球移动的速度和间隔会有什么改动?
11.再试试看:用其他细长物品作为引导线,例如丝带、细绳或垂钓线等,气球火箭的移动速度或间隔有没有改动?
即便气球里充填的不是火箭燃料,它依然能像航天飞机相同发射出去。事实上,因为气球十分轻,因而只需求空气就能供给满足的推力。
当然,假如你将气球充气后再铺开吹气口,但不让它沿着线移动,它会处处乱飞,也便是朝许多个方向快速移动,但任一方向移动的间隔都不远。让气球沿着线移动,可使气球内空气供给的力会集在单一方向,尽可能添加气球朝同一方向移动的间隔。
假如有其他巨细或形状的气球(也能够试着改动充入的空气量),哪个气球移动得最快或最远?你还能够架起两条平行的线,来场气球竞赛!
还有哪些移动方法运用到推力?你看过气垫船吗?气垫船的船尾有个很大的电扇,单靠空气就能让气垫船跋涉。尽管电扇的工作动力来历是燃料,但电扇和气球火箭相同发生的也是空气推力。某些动物也是运用推动原理来举动,举例来说,乌贼、章鱼和水母都能将水储存在极富弹性的身体中,并让水经过小孔喷出,推动牠们在水中跋涉,还能够脱离水面。人类也研讨过这类天然推动方法,并从中获得规划交通工具和科技的创意。科学家也能运用这个简略的原理,再结合化学反应的相关常识,发生更强壮的推力,就像火箭那样。
假如计划重复运用气球,请拆下黏在气球上的吸管,但要当心胶带黏过的当地十分简单破。将线拆下,今后还能够用。
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