Un progetto di fiera successo scienza ispira la creatività, provoca gli studenti a mettere in discussione i loro presupposti e generalmente implica qualcosa che sfidano la gravità. È possibile costruire un hovercraft di piastra di carta da pochi materiali semplici, e serve a dimostrare diverse importanti leggi della fisica. Il progetto offre numerose opportunità per gli studenti di prendere misure, dati del record e ingegnere nuove modifiche per migliorare le prestazioni di hovercraft.
Materiali, costruzione e test sul campo
Raccogliere alcuni materiali tra cui un piatto di carta usa e getta, un pallone, un paio di forbici e una bottiglia di colla. Un piatto di torta USA e getta è ideale per l'esperimento per il bordo rialzato e la durevolezza del materiale. Incollare un piccolo quadrato di cartone sul fondo della piastra. Tagliare questo pezzo da un piatto di carta separato e posizionarlo al centro della hovercraft. Utilizzando le forbici, creare un piccolo foro attraverso il centro della piastra e la Piazza del cartone. Tirare il palloncino apertura attraverso la superficie inferiore del foro della piastra. Se il foro non è abbastanza grande, provare ampliandola appena abbastanza per andare bene il pallone. Non tirare la maggior parte del palloncino attraverso il foro. Potrebbe essere necessario regolare il posizionamento del palloncino come si procede per farlo saltare. Gonfiare il palloncino e chiudere l'apertura per impedire la fuga di aria. Utilizzando un piatto, grande tavolo, posizionare la piastra capovolta così l'apertura del palloncino è diretto verso il suolo. Quando si rilascia il palloncino, l'aria sarà immediatamente il flusso fuori e verso il basso, costringendo la piastra ad aleggiare su tutta la superficie del tavolo.
La scienza di hovercraft
Terza legge del moto di Newton afferma che per ogni azione c'è un piano di parità e di fronte alla reazione. Nel caso l'hovercraft del piatto di carta, l'azione iniziale è il flusso d'aria, che il palloncino si proietta verso il basso verso il tavolo. Il palloncino comprime l'aria, aumenta la pressione sotto la piastra. La reazione opposta, in questo caso, è il volo della hovercraft fuori dalla superficie del tavolo. Questa reazione è possibile solo perché l'hovercraft ha molto meno inerzia rispetto alla tabella, e quindi l'hovercraft reagisce al movimento dell'aria fuori il palloncino di librarsi verso l'alto contro la forza di gravità.
Sperimentazione
Una volta che avete un hovercraft di lavoro, provare a sperimentare con il modello modificando alcune variabili importanti. Ad esempio, la dimensione del foro influirà il tasso del flusso d'aria fuori il palloncino. Prova allargando il foro in un secondo hovercraft e confrontare quanto bene i due modelli volano. Un'altra modifica interessante coinvolge frugando piccoli fori nel bordo del piatto di carta. Piuttosto che l'aria che fuoriesce da sotto la piastra in tutte le direzioni allo stesso modo, questo si concentrerà un flusso d'aria in una sola direzione. Nuovo riferimento alla terza legge di Newton, l'azione dell'aria che fuoriesce foro laterale della piastra spingerà il mestiere a muoversi in direzione opposta, piuttosto che esso semplicemente passando in luogo.
Raccolta dati e misure
È possibile misurare quantitativamente la potenza di sollevamento del tuo hovercraft inserendo piccoli pesi sulla superficie superiore della piastra. Iniziare questo esperimento raccogliendo alcuni pesi uniformi; monete avrebbero funzionato bene per questo. Iniziare ad aggiungere pesi, la distribuzione della massa di bilanciamento su tutta la superficie, fino a quando l'imbarcazione non più sorge fuori dal tavolo. Annotare il peso come sua prima misurazione e confrontarlo con la potenza di sollevamento degli altri modelli hovercraft. Se avete provato immissione fori nel lato per creare un flusso di aria di propulsione, provare a misurare la distanza il vostro hovercraft può viaggiare attraverso la stanza e confrontare i risultati con gli altri studenti.
Altri progetti
Non c'è niente di più appagante che gli studenti venire con la propria, unica idea che funziona. Dare agli studenti alcune materie di base, come costruzione di carta, nastro, popsicle bastoni, qualsiasi cosa tu pensi potrebbe essere utile nella modifica dell'hovercraft del piatto di carta. Per esempio, prendendo ispirazione dalla natura, gli studenti potrebbero tenta di allegare una pinna di carta, o le ali, per dare il mestiere un po' di stabilità durante il volo.