如何手工製作水火箭 二級氺焱箭製作方法圖解
水火箭(Water rocket)又稱氣壓式噴水火箭、水推進火箭。顧名思義是以水作爲媒介,將高壓氣體灌入水火箭中,根據高壓流往低壓的原理,利用質量比和氣壓作用而設計的玩具。將噴嘴打開,高壓氣體迅速的將水推出噴嘴,根據牛頓第三運動定律的作用,給水火箭一個反作用力使的水火箭向前衝,同時是物理教學中著名的案例之一。
水火箭可以培養學生對於物理學習的興趣,而其中蘊含的物理原理是瞭解物理中力學的重要的基礎。材料一般用廢棄的飲料瓶製作成動力艙、箭體、箭頭、尾翼、降落傘。
二級水火箭:
圖1—83是二級水火箭的實驗裝置圖。它是用塑料套圈將三隻塑料瓶串聯起來而成的。由圖可見其外型酷似真火箭,其實它的發射原理也是模擬真火箭,當火箭發射升空一段時間後,兩級火箭聯結的橡膠管才第二級火箭的噴嘴中脫離出,使第一級箭體脫落而第二級才啓動,並由瓶口相下噴水,隨着水的不斷噴出,推動箭體不斷上衝。其上升高度甚至可達70米左右,遠遠超過人類第一次真火箭上升的高度。
當然,二級火箭發射的高度完全由製作技巧、所用的器材質量及釋放技能等因素決定。其中最關鍵的是兩級箭體連接處的橡膠接頭的製作;圖1—84是接頭的刨面示意圖。橡膠管的上下兩端各裝一副自行車內胎的氣門:下端的氣嘴與作爲第一級箭體的塑料瓶底部相通,在下閥管與瓶底間墊上橡皮墊圈,牢牢地將接頭下部分瓶口固定;按頭上部長長的一段都插入作爲第二級箭體的塑料瓶瓶口之中;在第一級箭體的噴嘴上仍塞上上述單級水火箭中如圖1—80所示的橡膠塞子。
發射前的在兩級箭體內部先灌入佔其體積1/3的自來水。然後同第一級火箭的噴嘴中打氣。當氣壓超過4個大氣壓時,壓縮氣體會沿接頭下端氣嘴的氣門芯與閥門管間的空隙擠入橡膠管接頭內,見四1—85(a),使橡膠管脹大,緊緊卡住第二級箭體,使其不致脫出,見圖1—85(b);當接口橡膠管中的氣壓增大至比裝水的第二級箭體中高約2個大氣壓時,其中的高壓空氣會通過上氣嘴擠入第二級箭體內。在發射注氣過程中,接頭橡膠管中的壓強始終比第二級箭體內壓強高約2個大氣壓。
火箭發射升空後。隨着第一級箭體內水的下噴,箭體內氣壓開始降低,接頭上下氣嘴均處於關閉狀態,接頭橡膠管內的高壓空氣不會立即注入第一級箭體,故仍處於脹大狀它,從而使兩箭體暫不分離。
當第—級箭體內壓強降至比接頭膠管內壓強低2個大氣壓時,橡膠管內的高壓氣體才擠入第一級箭體內,隨空氣從上氣嘴釋放,橡膠管收縮,使與第一級箭體連接迅速脫離第二級箭體,實現兩箭體分離。無牽掛的第二級箭體藉助體內水的下噴而反衝上升,持續至水噴完後再上衝一段時間,達到最大高度,最後自由下落。
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