水火箭制作方法
三、尾翼
1.选两个完整的瓶子,取中间一段。
2.利用木板压平,再把边缘压平。
3.将压平的保特瓶用签字笔划成两个梯形。再将梯形之底边(长边)直角处剪开 约一公分。尾翼的尺寸、形状可依喜好加以改变。
4.沿线剪成两个梯形。
5.将梯形底边一公分处,往外折起90°。 另一边同样动作。
6.翻开尾翼,里面贴上双面胶带,将它黏贴住。
7.沿短边、斜边以钉书机将其钉住。
8.沿短边、斜边用防水贴布再贴过。 防水贴布之贴法为贴一半,然后悬空 之另一半再反折至另一边。
9.用双面胶黏贴于折起部分的底部。 依相同步骤,完成片4尾翼。
10.取一空瓶,如图沿虚线取下中间一段。
11. 将四片尾翼平均黏贴于瓶上。尾翼底 部需与上图虚线3贴齐。
12.再以钉书机加以固定。
提供质量以增加动量
动量守恒
打气
利用水火箭内外空气压力差,产生作用力
气压
发射
利用动量守恒及作用力与反作用力使水火箭前进
作用与反作用力 动量守恒
飞行
主要以冲力、地心引力及空气阻力为受力来源。
气压、拋体运动、万有引力、直向上升的, 经常横着或侧着瓶身上升.这就要求我们必须 提高它的稳定性,使它竖直上升.提高它的稳 定性,就得考虑大气阻力的作用.首先,水火 箭顶部应为尖的,以便于减小空气阻力;其次 瓶体形状应接近流线型,这样便于气流的通过; 要使它竖直上升,还要在放置的时候使它竖直, 我们就取了一个三角架,把水火箭支住(不是 紧套)使它能竖直地立着.
水火箭的制作
制作者:杨凯悦
一、火箭头 1.取一个瓶子,沿虚线用美工刀或剪刀切开。 用剪刀慢慢修剪至画线处,尽量使其平整。
2.将火箭泡绵头由下方较宽处套入。 若为较大型之泡绵头,可直接从外面套入。
3.将火箭泡绵头放正,用防水胶带(电火布)于相接处加以固定。
二、火箭头与压力槽的连接 取一完整的瓶子,将底座取下,做为压力槽。将火箭 头与压力槽的底部相连接,然后置于平坦之桌面上或地面 上滚动,看看是否连接平整,滚动情况是否平顺。若平顺 ,则以防水胶带加以固定。
弹头重量对发射轨道的影响
固定水量600ml,发射仰角50°,使用有轨发射器.弹头依序放置 填充物,质量为30g,40g,50g,60g.比较弹头重量对水火箭发 射轨道的影响. 由实验可知:未加前置填充物的弹头,因受到 尾翼质量的影响,重心明显偏后.这时候,因为物体旋转时的中 心为重心,所以我们可以把重心G当成支点,则在只受重力的情 况下弹头即成一个以G为支点的平横杠杆.在飞行时,弹头A与弹 尾B将受到相同的风阻影响,但由于力臂不同(AG>AB),所以 A点所产生的力矩大于B点,故水火箭即会旋转影响航道.所以我 们必须放前置填充物,将重心G向A移动,使力臂AG=BG(即水 火箭的中点),这样A、B产生的力矩才会相同,达成平衡.但是 如果前置填充物放得太多,重心偏前,造成力臂AG<BG,力矩 A<力矩B,则又会变成旋转的情形,而造成反效果.所以,由实 验的结果得知,填充物约65g为最好,而此时重心正好位于首尾中 点.当然,这个质量是不确定的,因水火箭的不同而异.
13. 先以防水胶带黏贴在尾翼的两侧,黏 贴时须注意防水胶带的长度须够长,上 方需比尾翼高约一个贴布宽,下方反折 入瓶内,以增加牢固程度。
14. 将尾翼套入压力槽的瓶口处,需注意 保持整体保特瓶火箭箭身的笔直,以确 保飞行方向的准确。
15.再以防水胶带缠绕于尾翼上方两圈。
施放程序
说
明
相关物理名词
加水
发射仰角的影响
固定水量500ml水,前置填充物,使用有轨发射器.分 别使用发射仰角35°、45°、55°、65°、75°.比 较发射仰角对水火箭发射距离的影响. 水火箭的斜发 与斜抛有关,所以由理论可得发射仰角为45°时,飞 行距离最长.但由发射的结果得知:在发射仰角50° 到55°之间(约为52°)时,可以达到最大的射 程.当发射仰角太小时,水火箭向上的分力不大,使 爬升高度不大,且由于水火箭的重量受地球引力的牵 引,使其容易落下,造成射程缩短.而当角度太大时, 其向上分力虽大,但向前分力太小,以至于射程太短, 行成“射得高,但射不远”的情形.所以在水火箭的 发射角度方面,须考虑向上 分力及向前分力适中、各 种外界因素的影响以及发射仰角。
发射轨道对射程的影响
固定水量600ml,发射仰角50°.利用无轨发射架和 70cm发射架分别发射水火箭并记录结 果及发射情 况.比较发射轨道对飞行距离的影响.实验结果显示: 有轨及无轨发射器在同一冲量所造成的射程都差不多, 可见有无轨道都不影响射程.但在冲量越小时,无轨 发射器发射的水火箭容易常常偏离预定方向;而有轨 发射器因为有两个支点,使水柱喷射时不易产生其他 方向的分力,因此水火箭能精确的直线前进.所以, 有轨发射器在准确度上胜于无轨发射器.