Antoine de Saint-Exupery, pilot și poet francez, a făcut o aterizare de urgență în deșertul african, și m-am trezit pe creasta o fata se întoarse spre stele. „Nu imediat seama că adâncimea în fața mea, fără a găsi rădăcină, pentru care se pot atârna pe, fără acoperiș, nici o ramură a unui copac între mine și aceste adâncimi, m-am simțit amețit și a simțit că deja sa uitat și zboară în abis.
Cu toate acestea, nu am căzut nicăieri. Din spatele capului meu până la tocuri, am fost conectat la Pământ. Mi-am dat-o cu toată greutatea corpului și am simțit un calm. Forța gravitației mi se părea atotputernică, ca și iubirea.
Am simțit că Pământul ma sprijinit, susține, mă ridică și mă duce până noaptea. Am descoperit că greutatea corpului mă apasă pe planetă, deoarece împinge corpul spre mașină în colțuri; dar sa bucurat de acest suport, puterea, fiabilitatea și s-au simțit sub greutatea corpului curbil al navei mele. Am simțit în umerii mei această forță de gravitate - o armonie, constantă, pentru totdeauna și totdeauna la fel. Am fost legat de țara mea natală. "
Da, numai datorită atracției Pământul a devenit Mama pentru noi. Gravitatea ține oameni, animale, apă și aer pe Pământ. Timp de mii de ani, un om a visat să zboare peste nori. Dar forța gravitației la legat la pământ. Oamenii s-au dus în jurul tuturor pământurilor, au studiat toate râurile și mările, dar cerul a rămas îndepărtat și de neînțeles. Omul a fost atras de distanțele albastre. Urmărind lumea faunei sălbatice, zborul rapid al păsărilor, un om a visat mult timp de posibilitatea de a zbura prin aer. În multe țări au existat mituri, legende, legende despre oameni care au încercat să se ridice în aer.
Icarus Câți dintre ei au fost! Iar în Rusia erau mulți care voiau să se simtă ca o pasăre ce plutea deasupra norilor. Oamenii au făcut aripi de diferite materiale: dronă, pânză, bule și piele animală. Și-au testat aripile în mod diferit. Cineva cu un început a încercat să se rupă de la sol, fluturând aripile ca un cocoș. Cineva din copac a sărit și cine din clopotele bisericii.
De aceea încercările de zbor au fost interzise în Rusia. Când Ioan cel Groaznic a emis un decret că orice persoană care nu respectă interdicția ar trebui executată. Încă din 1227, patru persoane au fost arse în Novgorod pentru că au încercat să zboare.
Din unele surse se știe că primul zbor într-un balon a fost efectuat de compatriotul nostru în 1731 și numai în 1783 încercarea sa a fost repetată de frații Montgolfier. Exploratorul rus al balonului ar fi scriitorul lui Ryazan Kryatnutnoy. Acest eveniment nu numai că nu a adus glorie țării noastre, dar aproape că sa încheiat din nefericire pentru aeronaut și pentru designul său. Clerul local, indignat de această impertinență eretică, aproape "îngropat în viață în pământ".
Baloane, avioane, airships, gliders, elicoptere Visul unui om sa împlinit, el poate zbura. Epoca de aeronautică a început cu inventarea balonului fraților Montgolfier. Avioanele mai ușoare decât aerul sunt numite baloane. Primele baloane erau de obicei în formă de minge, de unde și numele lor - baloane. Un aerostat este o cochilie care este umplută cu gaz mai ușoară decât aerul. La fel cum mingea scufundat în apă, în conformitate cu legea lui Arhimede plutește pe suprafața balonului depune eforturi pentru a ridica atmosfera inferioară în cazul în care densitatea de gaz în coajă și aerul exterior este aproape identic. După ce a ajuns la o anumită altitudine, balonul este în puterea curenților de aer și, de fapt, plutește prin aer. Prin urmare, termenul "aeronautică".
Astfel, primul balon, creat de frații Joseph și EtienneMongolfier, a fost lansat într-un mic oraș necunoscut Anon. În mijlocul pătratului a atârnat o minge uriașă pe stâlpi - șapte brațe în lățime. Mingea era acoperită cu hârtie deasupra, o gaură mare de jos, iar sub gaură atârnă un brazier. Fragii Montgolfier au pus cărbuni calzi în brazier. Au încălzit aerul într-un castron, s-au extins, o parte a ieșit, mingea a devenit mai ușoară. Frații au tăiat frânghia și mingea a tras în nori.
Frații lui Montgolfier doreau să știe dacă este posibil să zboare pe o astfel de minge către oameni. Dar nu era nimeni care voia să plece într-o călătorie, nimeni nu îndrăznea. Montgolfier a legat un coș mare de răchită și a plantat o oaie, un cocoș și o rață în el. Aceștia au fost primii balonisti. Ei s-au întors pe pământ în siguranță. Pe baloanele cu aer cald - așa că au început să cheme aceste bile - oamenii au început să zboare. Primul zbor al balonului cu oameni a făcut fizicianul francez și chimistul Pilar de Rozier, un pionier al aeronauticii, împreună cu marchizul F. d'Arlanda pe balon cu aer cald al fraților Montgolfier. Pilar de Rosier a fost ucis în timp ce încerca să zboare în Canalul Mânecii pe un balon cu propriul său design, numit "rozier". Aerostatele de acest tip sunt încă folosite în zborurile sportive.
Înainte de apariția avioanelor, baloanele erau singurele mijloace de transport pentru transportul aerian. De-a lungul timpului, baloanele au început să fie folosite în scopuri practice - este transportul de mărfuri, observarea fenomenelor naturale etc. În timpul primului război mondial, baloane au fost folosite pentru recunoaștere aeriană de fortificații inamice și corectarea de foc de artilerie, și chiar bombardarea ... Utilizarea pe scară largă a baloanelor în timpul Marelui Război Patriotic. Ei au efectuat supraveghere, o răspândire largă în sistemul de apărare aeriană din Moscova și Leningrad de atacurile germane de aviație naziste au primit baloane de baraj.
În anii '30, s-au construit câteva baloane de înaltă altitudine pentru a studia atmosfera superioară - particule stratosferice. Gondola stratosferică a fost făcută etanșă, astfel încât oamenii de la mare altitudine să nu sufere de lipsa de oxigen.
O jucărie cu baloane cu vânt liber. Aerostatele au zburat doar acolo unde a suflat vântul. Acesta este motivul principal pentru care baloanele nu sunt utilizate pe scară largă. Ele au fost înlocuite cu aerostate controlate-dirigibles, care în limba franceză înseamnă "controlat".
Ideea de a crea baloane controlate datează din secolul al XVIII-lea. Au încercat să le controleze prin vâsle și vele sau păsări în sanie speciale. Structurile aerostatelor controlate au început să fie create doar în secolul al XIX-lea. când au apărut primele motoare ușoare. În 1887, K. E. Tsiolkovsky a dezvoltat un proiect de aeronavă rigidă din metal, care totuși nu a fost construită. Aproape toată viața lui, Tsiolkovsky sa ocupat în mare măsură de aeronautică. Prima sa lucrare științifică despre aeronautică "Aerostat metal, managed" a fost publicată în 1892.
Late 19 - începutul secolului al XX-lea. - perioada de înflorire a construcției de aeronave. În 1900 primul airship rigid a fost construit în Germania de F. Zeppelin. În 1919, o aeronavă englezească cu o capacitate de 55.000 m3 a zburat peste Atlantic fără a ateriza, depășind distanța de 5800 km. În zilele războiului, airshipul "B-12" a fost folosit pentru a transporta mărfuri speciale în spate. Și nava "Victory", construită în 1944, a fost folosită pe Marea Neagră pentru a găsi câmpuri de mină, nave scufundate în 1945-1947.
Economia lor și încărcăturile mari au atras atenția specialiștilor. În 1960, în țara noastră a fost înființat un birou de proiectare publică pentru proiectarea aeronavelor moderne. Principalele atribuții ale dirijabilelor au fost transportul de mărfuri, instalarea conductelor de petrol și gaze, instalarea liniilor de transmisie a energiei electrice, lucrul în zone greu accesibile, unde nu există drumuri.
De la sfârșitul anilor 80, a devenit din ce în ce mai posibil să se vadă baloane plutitoare pe cer, mari și nu foarte, uneori din forma cea mai neobișnuită și colorare incredibilă. Anual în diferite locuri sunt organizate festivaluri de baloane, pe care vin amatori de aeronautică din multe țări. Realizările radiotehnicii, electronicii, automatelor și instrumentelor de precizie au făcut posibilă crearea unor baloane libere fără pilot care să zboare. Ele sunt folosite pentru studierea curenților de aer, pentru cercetarea geografică și medical-biologică, pentru lansarea rachetelor meteorologice și a telescoapelor de ridicare și așa mai departe.
2. Starea zborului cu balon. Greutatea este unul dintre factorii de care depinde capacitatea de zbor.
Un balon mare, cu aer cald, deplasează aproximativ 3.000 kg de aer. Deci, dacă masa totală a mingii, inclusiv încărcătura și coaja, este mai mică de 3000 kg, atunci balonul va zbura. Dar există o problemă: pentru a umfla mingea, va fi nevoie de aproape 3000 kg de aer rece obișnuit, astfel încât întreaga limită de greutate permisă să ajungă doar la aer. Această problemă poate fi rezolvată dacă aerul de pe arzătorul cu gaz este încălzit. Temperatura ridicată determină extinderea aerului din interiorul bilei, astfel încât o parte este împinsă prin orificiul din partea inferioară a cupolei. Dacă aduceți volumul de aer evacuat, spuneți până la 500 kg, atunci aerul fierbinte rămas în interiorul mingii va cântări 2.500 kg. Cu condiția ca greutatea încărcăturii și coajă să nu depășească 500 kg, balonul se ridică în aer.
Balonul poate zbura, cu condiția ca masa totală să nu depășească masa aerului deplasat de acesta. Bilele sunt pompate cu 2500 kg de aer cald, iar mingea însăși înlocuiește 3000 kg de aer rece. Prin urmare, greutatea coșului, a coșului, a arzătoarelor, a buteliilor de gaz și a echipajului nu trebuie să depășească 500 kg, altfel mingea nu va putea să crească. (3) Enciclopedia elevului.
Unele bile se umple cu heliu, însă principiul rămâne același. Ca și aerul încălzit, heliul este mai ușor decât aerul obișnuit, iar greutatea aerului pe care îl înlocuiește va "ocupa" cochilia cupolei și restul încărcăturii.
Motivul pentru ridicarea mingii este forța de ridicare datorată diferenței de densități a aerului în afara mingii și a gazului ușor care umple mingea.
1. Studiu de ridicare a balonului.
Ipoteza 1. Când se umple cu aer cald din minge, o parte din aer este expulzată, mingea devine mai ușoară decât aerul înconjurător, deci se ridică în sus.
Ipoteza 2. Puterea de ridicare a unei mingi de hârtie aer este egală cu diferența dintre greutatea aerului din volumul mingii și greutatea benzii care umple balonul. Cu cât este mai mare diferența dintre densitatea aerului și gazului care umple mingea, cu atât este mai mare liftul. Prin urmare, puterea de ridicare a mingii este mai mare pe stradă, unde aerul este mai puțin încălzit [2].
Creați o minge de hârtie.
Tehnica experimentului. Faceți o minge din ziar. Este necesar să umflați bilele de cauciuc pentru copii și să le înfășurați, udând ziarul cu apă. Se face folosind tehnologia papier-mache, dar într-un singur rând. Colțurile trebuie să fie îndoite cu grijă în funcție de forma mingii, înmuiați hârtia astfel încât hârtia să se îndoaie reciproc. Faceți o gaură mică, de preferință rotundă. Lăsați să se usuce timp de 1-2 zile. După uscare, trebuie să coborâți bilele pentru copii, scoateți-le din bilele de hârtie. Puteți face baloane dintr-un ziar alb-negru sau colorat. Din ziarul color, veți obține baloane frumoase, festive cu aer cald. Instalați bilele pe suportul pentru picioare sau pe un cilindru cu diametrul de 10 cm. Pe firele subțiri, agățați un combustibil uscat cu o greutate de 1-2 g la o distanță de 22-30 cm de bile și focul la combustibil.
-crearea unui balon - dezvoltarea tehnologiei pentru crearea unui balon;
- condițiile de zbor ale unei mingi de hârtie.
- un balon cu diametrul de 9 cm (apendicele 1)
- un balon cu diametrul de 20 cm (apendicele 1)
O minge de 9 cm în diametru nu a zbura.
Diametrul mingii este de 22 cm. Greutatea ziarului, combustibil, sârmă = 6,25 g.
Calculați volumul bilei cu formula: V = 4/3 π R3.
Cunoscând volumul, puteți găsi puterea lui Archimedes: Fa = ρν * g * vș.
Calculați forța de greutate care acționează asupra mingii: Fm = m * g.
Calcule. Fm = 0, 00625 * 10 = 0,0625 N.
V = 4/3 * 3,14 * 0,111 = 0,005 m3. Fa = 1,3 * 10 * 0,005 = 0,065H.
Experimentul nu a putut fi finalizat, din neglijența experimenților, mingea arsă.
Ipoteza 2 nu a putut fi verificată din motivul de mai sus.
2. Zborul bulelor de săpun.
Ipoteza 1. Buburile de săpun se umple cu aer cald al plămânilor, care este mai ușor decât aerul înconjurător, astfel încât acestea să urce.
Ipoteza 2. Mărimea bulei crește atunci când vine dintr-o cameră rece într-o cameră caldă. Acest lucru se datorează faptului că aerul din interiorul bulei se extinde.
Exemplu: dacă într-un îngheț de -150 ° C volumul bulei este de 1000 cu. cm și intră în cameră, unde temperatura este + 150 C, va crește cu 1000 * 30 * 1/273 = aproximativ 110 cu. vezi [6].
Tehnica experimentului. Este necesar să se pregătească o soluție de săpun de uz casnic simplu. O bucată de săpun este crescută în apă curată până când se obține o soluție groasă. Este mai bine să folosiți apă curată sau ploaie sau apă răcită. Pentru a menține bulele menținute mult timp, acestea pot fi adăugate la o soluție de 1/3 glicerol (în volume). Puteți adăuga și un mic șampon. Lovitură de bule în dimensiune de 2,5.10 cm.
- dependența înălțimii bulei de volum;
- dependența ratei de creștere a bulei de la volum;
- schimbați aceiași parametri în funcție de temperatura aerului din cameră.
Se prepară o soluție de săpun, diverse dispozitive pentru suflarea bulelor: o tijă și diverse piese de schimb de pe un stilou, bandă scotch
În cursul lungilor experimente a fost posibil să se obțină bule de diferite dimensiuni. Cele mici au fost de aproximativ 1 cm în dimensiune, cele mai mari - până la 20 cm. Suflați și inhalați aerul în bule de săpun. Bulele mari au fost obținute prin suflarea unei benzi largi cu o bobină cu diametrul de 8 cm. Bubblele obținute la expirație au crescut foarte mult. Bubble mari (mai puțin de 15 cm) și ridicat la o înălțime mai mare de 2 metri (de la punctul de suflare a crescut cu 60 - 85 cm), apoi a scăzut încet. Bule de dimensiuni medii (5-7 cm) au crescut la o înălțime de 25 cm, nu s-au ridicat mai sus. Bubble mici (3-5 cm) - numai până la 10 cm și apoi foarte rar.
Dependența ratei de creștere a sferei de volum nu este exprimată, însă scăderea bulelor mari este mai lentă. Bilele mici cad dintr-o înălțime de 1 metru în aproximativ 7 secunde, iar cele mari în 8 secunde.
Este dificil să se observe creșterea mărimii bulelor în trecerea de la o cameră rece la o cameră caldă, iar bulele îngheață. Prin urmare, am urmărit mingea pentru copii.
Procedura de măsurare. Baloane scufundate în apă rece, la t = 200 ° C filet a fost măsurat lungimea circumferențiară a secțiunii transversale mari și mici :. L 1 = 43 cm, l = 48 cm 2 folosind formula l = 2 x π x R, raza calculat: R = l / 2 x π. R 1 = 6,8 cm și R = 7,6 cm 2 în volum mediu al unei sfere este: .. V = * 3.14 * 4/3 7.23 = 1522.6 cm3. Apoi, cufundat în apă fierbinte la t = 450 ° C lungime pe circumferință l 1 = 46 cm. L = 50 cm 2. Medie raze R 1 = 7,3 cm., Și R 2 = 8 cm. Rezultatul a fost că volumul sferei crescut la aproximativ V = 4/3 * 3,14 * 7,73 = 1694 cm3. A existat o creștere a volumului cu ΔV = 171,4 cm3.
Puteți crea un ziar de orice dimensiune din ziar. La efectuarea lucrării, este necesar: a) mai întâi să se calculeze prin formule care ar trebui să fie volumul mingii; b) distribuie mai uniform masa mingii (la articulatii si falduri) deasupra suprafetei; c) găurile din bilă fac un diametru mai mare.
Experimentele cu bule de săpun sunt interesante și sprijină pe deplin teoria aeronautică. Bubura de săpun umplută de aer cald se ridică.
În timpul desfășurării lucrării am învățat multe despre subiectul "Aeronautică". Experimentele pentru prima dată par simplu. Dar numai în timp veți găsi o soluție, cât de bine să faceți acest lucru. Rezultate bune au fost obținute în timpul unei căutări îndelungate a modalităților de a pregăti în mod corespunzător o soluție de săpun și bule de aer.
Crearea unui balon de hârtie este o lucrare foarte laborioasă și delicată. În viitor, trebuie să găsim un material mai ușor pentru coaja mingii.
Pentru cei care doresc să efectueze un experiment cu baloane, puteți folosi metodele mele de lucru descrise în lucrare. Rezultatele acestei lucrări pot fi utilizate practic pentru demonstrații la lecții, activități extra-curriculare, cursuri de cerc în fizică și pentru experimente independente ale studenților.
Articole similare
-
Termeni de împrumut auto pentru vase în Banca de Economii a Rusiei
-
Zozh în condiții urbane - cum să o gestionați în mod corespunzător
Trimiteți-le prietenilor: