Contenuto
- stadi
- Metodo 1 di 5:
Crea un razzo a palloncino - Parti del razzo e come funzionano
- consiglio
- avvertenze
- Elementi necessari
Ci sono 31 riferimenti citati in questo articolo, sono in fondo alla pagina.
I razzi illustrano la terza legge del movimento di Newton: "Per ogni azione, c'è una reazione uguale e contraria. Il primo razzo sembra essere stato un piccione piroscafo inventato da Archytas di Tarentum nel IV secolo a.C. Il vapore ha lasciato il posto ai tubi di polvere cinesi e poi ai razzi a combustibile liquido ideati da Konstanin Tsiolkovsky e progettati da Robert Goddard. Questo articolo descrive 5 modi per costruire il tuo razzo, dal più semplice al più complesso, alla fine, una sezione aggiuntiva spiegherà alcuni dei principi che guidano la costruzione di un razzo.
stadi
Metodo 1 di 5:
Crea un razzo a palloncino
- 7 Lancia il tuo razzo.
- Riempi la camera a pressione con acqua tra un terzo e la metà. Puoi aggiungere coloranti alimentari all'acqua per produrre un "gas di scarico" più colorato al decollo del razzo. È anche possibile lanciare il razzo senza mettere affatto acqua nella camera a pressione, sebbene la pressione richiesta sia diversa da quella richiesta quando la camera contiene acqua.
- Inserire il lanciatore / tappo nel collo della camera di pressione.
- Collegare il tubo flessibile di una pompa da bicicletta alla valvola di avviamento.
- Posiziona il razzo in verticale.
- Pompare l'aria fino a raggiungere la pressione alla quale il tappo deve essere espulso. Potrebbe esserci un leggero ritardo prima dell'espulsione della spina e del decollo del razzo.
Parti del razzo e come funzionano
1. Usa il carburante per far cadere il razzo da terra e farlo volare in aria. Un razzo vola dirigendo un flusso di gas di scarico attraverso uno o più ugelli per spingerlo verso l'alto (farlo decollare) e avanzare (spingere) nell'aria. I motori a razzo funzionano mescolando il carburante effettivo con una fonte di ossigeno (un ossidante), che consente loro di operare sia nello spazio che nell'atmosfera terrestre.
- I primi missili erano missili a combustibile solido. Questo tipo di razzo include fuochi d'artificio, razzi di guerra cinesi e i due reattori stretti utilizzati dallo Space Shuttle della NASA. La maggior parte dei razzi di questo tipo ha spazio al centro per consentire al combustibile e all'ossidante di incontrarsi e mescolarsi. I motori a razzo utilizzati per i modelli di razzi utilizzano combustibili solidi insieme a una serie di pesi per dispiegare il paracadute del razzo quando il suo carburante è esaurito.
- I razzi a combustibile liquido hanno serbatoi pressurizzati separati contenenti un combustibile liquido come benzina, idrazina o ossigeno liquido. Questi liquidi vengono pompati nella camera di combustione alla base del razzo, i gas di scarico vengono espulsi da un ugello a forma di cono. I principali propulsori dello Space Shuttle erano i razzi a combustibile liquido supportati dal serbatoio del combustibile esterno posto sotto il razzo di decollo. I missili Saturno V della missione Apollo erano anche missili a combustibile liquido.
- Molti dispositivi a propulsione a razzo usano anche razzi più piccoli posti ai loro lati per guidare il velivolo nello spazio. Si chiamano eliche di manovra. Il modello di servizio collegato al modulo di controllo Apollo aveva tali propulsori e anche la manovra dell'equipaggio dello Space Shuttle utilizza tali propulsori.
2. Ridurre la resistenza dell'aria con un naso a cono. L'aria ha una massa e più è densa (specialmente vicino alla superficie terrestre) e più fermerà gli oggetti che provano a muoversi. I razzi devono essere aerodinamici (cioè allungati, ellittici) per ridurre al minimo l'attrito che incontrano mentre si muovono nell'aria e per questo motivo di solito hanno un naso a forma di cono.
- I razzi che trasportano carichi utili (astronauti, satelliti o testate) di solito trasportano le loro cariche dentro o vicino al naso del cono. Il modulo di controllo Apollo, ad esempio, era a forma di cono.
- Il naso del cono include anche qualsiasi sistema di guida che può trasportare il razzo per aiutarlo a dirigere verso il suo obiettivo senza quale tomba. I sistemi di guida possono includere computer di bordo, sensori, radar e una radio per fornire informazioni e controllare il piano di volo del razzo. I razzi Goddard utilizzavano un sistema di controllo giroscopico).
3. Equilibrare il razzo attorno al suo centro di gravità. Il peso complessivo del razzo deve essere bilanciato attorno a un certo punto all'interno del razzo per consentirgli di volare davvero senza cadere. Questo punto può essere chiamato punto di equilibrio, centro di massa o centro di gravità.
- Il centro di gravità varia per ogni razzo. In generale, il punto di equilibrio sarà da qualche parte sopra la parte superiore del carburante o della camera di pressione.
- Mentre il carico utile aiuta a sollevare il baricentro del razzo sopra la sua camera di pressione, un carico eccessivo renderà il razzo troppo pesante, rendendo difficile mantenere il razzo in posizione verticale prima del lancio e guidarlo attraverso il decollo. Per questo motivo, i circuiti integrati sono incorporati nei computer dei veicoli spaziali per ridurne il peso. Ciò ha portato all'utilizzo di circuiti integrati o chip simili in calcolatrici, orologi digitali, computer e, più recentemente, tablet e smartphone digitali.
4. Stabilizzare il volo del razzo con le pinne. Gli alettoni aiutano a garantire che il volo del razzo rimanga eretto fornendo resistenza all'aria contro i cambi di direzione. Alcune pinne sono progettate per estendersi sotto l'ugello del razzo in modo da mantenere il razzo in posizione verticale prima del lancio.
- Nel diciannovesimo secolo, l'inglese William Hale ha escogitato un altro modo di usare le pinne per stabilizzare il volo di un razzo. Aveva immaginato tubi per gas di scarico nelle vicinanze di una banderuola a forma di banderuola, che faceva sì che i gas di scarico spingessero contro le pinne e ruotassero il razzo per impedirne la deflessione. Questo processo si chiama stabilizzazione rotazionale.
consiglio
- Se ti è piaciuto creare i razzi sopra, ma stai cercando una sfida più grande, puoi divertirti con i modelli di razzi. I modelli di razzi sono stati commercializzati dalla fine degli anni '50 in kit autoassemblati che possono essere lanciati con polvere monouso nera fino ad altezze da 100 a 500 metri.
- Se è troppo difficile lanciare i razzi in verticale, puoi creare razzi ferroviari e lanciarli in orizzontale (in sostanza, il razzo a palloncino è una forma di razzo a razzo). Attacchi la scatola del film a un'auto in miniatura o il razzo d'acqua a uno skateboard. Ancora una volta dovrai trovare un'area aperta con spazio sufficiente per il lancio.
avvertenze
- Si raccomanda vivamente la supervisione di un adulto per lavorare con qualsiasi razzo alimentato con un mezzo più potente del respiro della persona che li lancia.
- Indossare sempre occhiali di sicurezza quando si lancia uno qualsiasi dei razzi volanti (qualsiasi altro razzo diverso dal razzo a palloncino). Per i più grandi razzi volanti, come il razzo acquatico, si raccomanda anche un elmetto per proteggerti se il razzo ti colpisse.
- Non lanciare mai un razzo volante verso nessuno.
Elementi necessari
- Occhiali (per tutti i razzi volanti)
- Un elmetto protettivo (per razzi volanti più grandi)
Per il pallone a razzo
- Un lungo pallone
- Una lunghezza di corda per kite o lenza (da 3 a 5 m)
- Una cannuccia
- Una graffetta o molletta (o qualsiasi altro modo per pizzicare temporaneamente la fine del palloncino)
- nastro
- Legare i punti per le estremità della corda
Per il razzo
- Una cannuccia
- Un foglio di carta marrone
- forbici
- Una matita
- nastro
Per il razzo nella scatola del film
- Un foglio di carta marrone
- Una scatola di film di 35 mm di diametro (disponibile nei negozi di fotografia) o un tubo di compresse (con un coperchio)
- forbici
- nastro
- di acqua
- Una compressa effervescente (come Alka-Seltzer o una compressa disinfettante dentale)
- Aceto (anziché acqua)
- Bicarbonato di sodio (invece della compressa effervescente)
- Una matita
- colla
- Asciugamani di carta
Per il razzo della partita
- Una scatola di fiammiferi
- Foglio di alluminio
- forbici
- Pinza da taglio (opzionale)
- Un ago da cucito
- Un trombone
Per il razzo acquatico
- Due bottiglie di soda da 2 litri
- Un pennarello
- Cartella in plastica con patta o legante in plastica
- Nastro rinforzato
- Un tappo di sughero o di plastica
- Un tubo della valvola (pneumatico o tubo camera d'aria)
- Una vite dello stesso diametro del tubo della valvola
- Dal sigillo
- Una pompa da bicicletta o un compressore con un manometro