Rakiety ilustrują trzecie prawo dynamiki Newtona: „Każda akcja wiąże się z równą i przeciwną reakcją”. Pierwszą rakietą mógł być drewniany gołąb o napędzie parowym, wynaleziony przez Archytasa z Tarentu w IV wieku p.n.e. Para ustąpiła miejsca chińskim rurom prochu, a następnie rakietom na paliwo płynne, wymyślonym przez Konstanina Cielkowskiego i opracowanym przez Roberta Goddarda. W tym artykule opisano pięć sposobów na zbudowanie własnej rakiety, od prostych do bardziej złożonych; na końcu znajduje się dodatkowy rozdział, który wyjaśnia niektóre z zasad rządzących budową rakiet.
Kroki
Metoda 1 z 5: Rakieta balonowa
Krok 1. Przywiąż jeden koniec sznurka lub żyłki do podparcia
Możliwe podpory to oparcie krzesła lub klamka.
Krok 2. Przeciągnij żyłkę przez słomkę do picia
Sznurek i słomka posłużą jako system naprowadzania do kontrolowania toru rakiety balonowej.
Modelowe zestawy rakietowe często używają podobnej długości słomy przymocowanej do korpusu rakiety. Ta słomka jest przewleczona przez metalowy pręt na wyrzutni, aby utrzymać rakietę w pozycji pionowej przed startem
Krok 3. Przywiąż drugi koniec linii do innego wspornika
Pamiętaj, aby mocno narysować linkę przed jej zawiązaniem.
Krok 4. Napompuj balon
Ściśnij koniec balonu, aby zapobiec ucieczce powietrza. Możesz użyć palców, spinacza do papieru lub spinacza do bielizny.
Krok 5. Przyklej balon do słomki do picia
Krok 6. Uwolnij powietrze z balonu
Twoja rakieta będzie podróżować wzdłuż linii prowadzącej od jednego końca do drugiego.
- Możesz spróbować zrobić rakietę balonową z okrągłym balonem zamiast długiego, a także z różnymi długościami słomy, aby zobaczyć, jak dobrze prowadzą rakietę balonową. Możesz także zwiększyć kąt, pod jakim leci rakieta balonowa, aby zobaczyć, jak wpływa to na odległość, jaką pokonuje rakieta.
- Pokrewnym urządzeniem, które możesz wykonać, jest łódź odrzutowa: Przetnij karton mleka na pół wzdłuż. Zrób dziurę w dolnym końcu i przeciągnij przez nią koniec balonu. Napompuj balon, a następnie włóż łódkę do częściowo wypełnionej wanny z wodą i wypuść powietrze.
Metoda 2 z 5: Rakieta wystrzelona ze słomki do picia
Krok 1. Wytnij prostokątny pasek papieru
Pasek powinien być około trzy razy dłuższy od szerokości: sugerowane wymiary to 4,5 cala (11,43 cm) na 1,5 cala (3,81 cm).
Krok 2. Owiń pasek ciasno wokół ołówka lub kołka
Nawiń pasek w pobliżu końca lub punktu zamiast w środku. Część paska powinna zwisać nad końcówką ołówka lub kołkiem.
Pamiętaj, aby użyć ołówka lub kołka nieco grubszego niż słomka do picia, ale niewiele grubszego
Krok 3. Przyklej krawędź paska, aby zapobiec odwijaniu
Taśma wzdłuż całej długości paska.
Krok 4. Złóż zwisający koniec w punkt lub stożek
Zaklej stożek nosa, aby zachował swój kształt.
Krok 5. Usuń ołówek lub kołek
Krok 6. Sprawdź, czy nie ma wycieków powietrza
Dmuchnij delikatnie w otwarty koniec papierowej rakiety. Wsłuchaj się w szelest powietrza uciekającego wzdłuż boku lub stożka nosa i wyczuj wzdłuż bocznego szwu i nosa delikatny strumień powietrza. Zaklej taśmą wszelkie nieszczelności i ponownie przetestuj, aż przestaniesz wykrywać.
Krok 7. Dodaj płetwy ogonowe do otwartego końca rakiety papierowej
Ponieważ papierowa rakieta jest wąska, możesz chcieć wyciąć dołączone pary płetw, które będą łatwiejsze do przyklejenia na końcu rakiety niż trzy lub cztery oddzielne płetwy.
Krok 8. Włóż słomkę do picia do otwartego końca rakiety
Upewnij się, że słomka wystaje z rakiety na tyle daleko, że możesz ją chwycić palcami.
Krok 9. Zrób gwałtowny wydech w słomkę
Twoja rakieta wzbije się w powietrze, napędzana siłą twojego oddechu.
- Podczas startu zawsze kieruj słomę i rakietę do góry, a nie na nikogo.
- Zmieniaj sposób budowy rakiety, aby zobaczyć, jak modyfikacje wpływają na jej lot. Zmieniaj także intensywność wydechu w słomkę, aby zobaczyć, jak wpływa to na odległość, na jaką pokonuje rakieta.
- Zabawka podobna do papierowej rakiety składała się z kija z plastikowym stożkiem przymocowanym do jednego końca i plastikowego spadochronu przymocowanego do drugiego. Spadochron składano na patyku, który następnie wkładano do tekturowej rurki rozdmuchowej. Wdmuchiwany plastikowy stożek chwytał powietrze i wystrzeliwał kij. Gdy osiągnął maksymalną wysokość, kij spadał, wypuszczając spadochron.
Metoda 3 z 5: Rakieta z kanistrami filmowymi
Krok 1. Zdecyduj, jak długo/wysoką chcesz zrobić swoją rakietę
Dobra długość/wysokość to 6 cali (15 cm), ale jeśli chcesz, możesz wydłużyć lub skrócić rakietę.
Dobra średnica to 1,5 cala (3,75 cm), ale rzeczywista średnica będzie określona przez średnicę komory spalania rakiety
Krok 2. Zdobądź pojemnik na film
Kanister będzie służył jako komora spalania dla twojej rakiety. Możesz go nabyć w studiu fotograficznym, które nadal używa filmu.
- Poszukaj pojemnika na film, którego wieczko ma występ podobny do korka, który wchodzi do ujścia pojemnika, zamiast być utrzymywany w miejscu przez wargę na zewnątrz ujścia pojemnika.
- Jeśli nie możesz znaleźć pojemnika na film, możesz użyć pustej butelki po lekarstwach na receptę z zatrzaskową pokrywką. Jeśli nie możesz znaleźć butelki z zatrzaskową pokrywką, możesz strugać korek, który będzie ciasno pasował do otworu butelki.
Krok 3. Złóż rakietę
Najłatwiejszym sposobem wykonania korpusu rakiety jest owinięcie pojemnika na folię paskiem papieru, tak jak ołówkiem lub kołkiem podczas robienia rakiety wystrzelonej ze słomki do picia. Ponieważ kanister wystrzeli rakietę, możesz chcieć przykleić papier do kanistra przed owinięciem go wokół pojemnika.
- Upewnij się, że wylot kanistra lub butelki z tabletkami jest skierowany w górę, gdy mocujesz do niego ramę rakiety. Usta będą służyć jako dysza rakietowa.
- Zamiast odginać koniec korpusu rakiety od kanistra w stożek nosowy, możesz zrobić osobny stożek nosowy, wycinając papierowe kółko, odcinając od krawędzi do środka i składając wycięty okrąg w stożek. Stożek można przykleić taśmą lub klejem.
- Dodaj płetwy. Ponieważ ta rakieta ma grubszą średnicę niż rakieta papierowa, którą wyrzucasz ze słomką do picia, możesz wyciąć pojedyncze płetwy, aby je przymocować. Możesz również chcieć mieć trzy płetwy zamiast czterech.
Krok 4. Zdecyduj, skąd chcesz wystrzelić rakietę
Zalecana jest otwarta, zewnętrzna lokalizacja, ponieważ rakieta może osiągnąć znaczną wysokość po wystrzeleniu.
Krok 5. Napełnij kanister do 1/3 wody
Jeśli twoje źródło wody nie znajduje się w pobliżu wyrzutni, być może będziesz musiał nosić rakietę do góry nogami lub nosić wodę osobno i napełnić kanister w miejscu startu.
Krok 6. Przełam tabletkę musującą na pół i wrzuć połowę tabletki do wody
Krok 7. Zakryj kanister i obróć rakietę do góry na wyrzutni
Krok 8. Wróć na bezpieczną odległość
Po rozpuszczeniu tabletka uwalnia dwutlenek węgla. Ciśnienie będzie rosło, aż zdejmie pokrywkę z kanistra, wystrzeliwując rakietę.
Zamiast używać wody, możesz zamiast tego napełnić kanister do połowy octem. Zamiast tabletki musującej możesz użyć 1 łyżeczki (0,18 uncji lub 5 g) sody oczyszczonej. Ocet, kwas (kwas octowy), reaguje z sodą oczyszczoną, zasadą, tworząc wodę i dwutlenek węgla. Ocet i soda oczyszczona są jednak bardziej lotne niż woda i tabletki musujące, więc musisz znacznie szybciej uciekać z rakiety – a użycie zbyt dużej ilości którejkolwiek substancji chemicznej może spowodować pęknięcie pojemnika
Metoda 4 z 5: Rakieta zapałek
Krok 1. Wytnij mały trójkąt z folii aluminiowej
Trójkąt powinien być trójkątem równoramiennym około 2,5 cm u podstawy i 5 cm od środka podstawy do wierzchołka.
Krok 2. Weź zapałkę z księgi zapałek
Krok 3. Dopasuj zapałkę do prostej szpilki
Umieść zapałkę i szpilkę tak, aby szpilka dotykała główki zapałki nie wyżej niż najgrubsza część główki.
Krok 4. Owiń trójkąt foliowy, najpierw wierzchołkiem, wokół główki zapałki
Owiń folię tak ciasno wokół główki zapałki, jak to tylko możliwe, bez naruszania szpilki. Po zakończeniu opaska powinna sięgać około 1/4 cala (6,25 mm) poniżej główki zapałki.
Krok 5. Zgnij folię owijając się wokół główki szpilki za pomocą miniaturek
Spowoduje to przesunięcie opakowania bliżej główki zapałki, a także lepsze zdefiniowanie kanału utworzonego przez kołek pod opakowaniem
Krok 6. Ostrożnie wysuń szpilkę z opakowania
Uważaj, aby nie rozerwać folii, gdy to robisz.
Krok 7. Zegnij spinacz do papieru w wyrzutnię
- Zagnij zewnętrzne zagięcie pod kątem 60 stopni. To utworzy podstawę wyrzutni.
- Zegnij wewnętrzne zagięcie do góry, a następnie wokół, tworząc trójkąt z otwartym końcem. To tutaj położysz główkę zapałki owiniętą folią.
Krok 8. Umieść swoją platformę startową w miejscu startu
Ponownie, zdecydowanie zaleca się otwartą lokalizację na świeżym powietrzu, ponieważ rakieta z zapałkami może przebyć znaczną odległość. Unikaj miejsc, które są wyjątkowo suche, ponieważ rakieta z zapałkami może wywołać pożar.
Przed wystrzeleniem rakiety upewnij się, że okolica jest wolna
Krok 9. Umieść rakietę zapałek w wyrzutni, przechyl do góry
Rakieta powinna spoczywać co najmniej pod kątem 60 stopni. Jeśli spoczywa niżej, być może trzeba będzie zgiąć spinacz do papieru, aż to zrobi.
Krok 10. Wystrzel rakietę
Zapal zapałkę i umieść jej płomień bezpośrednio pod owiniętą główką zapałki. Gdy fosfor w owiniętej główce zapałki zapali się, rakieta zapałek powinna się podnieść.
- Miej pod ręką wiadro z wodą, aby zanurzyć w nim zużyte rakiety z zapałek, aby upewnić się, że są całkowicie zgaszone.
- Jeśli rakieta z zapałkami wyląduje na tobie, przestań się poruszać, opuść się na ziemię i tocz się, aż zgasną płomienie.
Metoda 5 z 5: Rakieta wodna
Krok 1. Przygotuj pustą 2-litrową butelkę po napojach, która posłuży jako komora ciśnieniowa rakiety
Ponieważ do produkcji tej rakiety używa się butelek, czasami nazywa się ją rakietą butelkową. Nie należy jej mylić z petardą znaną jako rakieta butelkowa, która jest tak nazwana, ponieważ często jest wystrzeliwana z wnętrza butelki. Ta forma rakiety butelkowej jest nielegalna w wielu obszarach; rakieta wodna jest legalna w większości obszarów.
- Usuń etykietę butelki, wycinając ją w miejscu, w którym nie jest przyklejona do butelki. Uważaj, aby podczas tego nie zarysować ani nie szturchać powierzchni butelki, ponieważ zadrapanie lub przecięcie ją osłabi.
- Wzmocnij butelkę, owijając ją taśmą spinającą. Nowe butelki mogą wytrzymać ciśnienie do 100 funtów na cal kwadratowy (689,48 kilopaskali), ale wielokrotne uruchamianie zmniejszy ciśnienie, z jakim butelka może wytrzymać bez pękania. Możesz owinąć kilka pasm taśmy wokół środka butelki lub owinąć butelkę wokół środka i w połowie drogi od tego miejsca do dowolnego końca. Każda opaska powinna dwukrotnie okrążyć butelkę.
- Za pomocą pisaka zaznacz miejsca, w których chcesz przymocować płetwy do ciała. Jeśli planujesz mieć cztery płetwy, narysuj linie od siebie o 90 stopni. Jeśli planujesz mieć trzy płetwy, narysuj linie odległe od siebie o 120 stopni. Możesz owinąć wokół butelki pasek papieru i najpierw zrobić na nim swoje oznaczenia, a następnie przenieść oznaczenia do butelki.
Krok 2. Skonstruuj płetwy
Ponieważ plastikowy korpus rakiety jest stosunkowo trwały, nawet jeśli musiałeś go wzmocnić, będziesz potrzebować przynajmniej tak samo wytrzymałych płetw. Sztywna tektura może przez jakiś czas działać, ale lepszym materiałem jest plastik, taki jak w kieszonkowych teczkach lub trójpierścieniowych segregatorach.
- Najpierw musisz zaprojektować swoje płetwy i stworzyć papierowy szablon, który będzie służył jako prowadnica do cięcia. Jakkolwiek zaprojektujesz swoje płetwy, powinny one być zaprojektowane tak, aby rzeczywista płetwa była złożona (podwojona) dla dodatkowej siły i dotarła przynajmniej do punktu, w którym butelka się zwęża.
- Wytnij szablon i użyj go jako prowadnicy do cięcia materiału żeber.
- Złóż płetwy do kształtu i przymocuj je do korpusu rakiety za pomocą taśmy mocującej.
- W zależności od konstrukcji twojej wyrzutni, możesz nie chcieć, aby płetwy znajdowały się poniżej wylotu butelki/dyszy rakietowej.
Krok 3. Utwórz stożek i sekcję ładunku
Potrzebujesz do tego drugiej 2-litrowej butelki.
- Wytnij spód butelki.
- Umieść ładunek w górnej części wyciętej butelki. Może to być kawałek plasteliny lub zwitek gumek. Umieść dolną część pociętej butelki wewnątrz górnej części, dnem w kierunku ujścia górnej części. Przyklej go na miejscu, a następnie przyklej zmodyfikowaną butelkę na dnie butelki służącej jako komora ciśnieniowa.
- Stożek na nos może mieć dowolny kształt, od 2-litrowej nasadki do butelki, przez rurkę z PVC, po plastikowy stożek. Gdy już zdecydujesz się na stożek na nos i zmontujesz go, powinien on być na stałe przymocowany do górnej części wyciętej butelki.
Krok 4. Test wyważ zmontowaną rakietę
Zrównoważ rakietę na palcu wskazującym. Powinien balansować gdzieś powyżej górnej części komory ciśnieniowej (dno pierwszej butelki). Jeśli tak się nie stanie, zdejmij sekcję ładunku i dostosuj wagę.
Po znalezieniu środka masy zważ rakietę. Powinien ważyć od 7 do 8,5 uncji (200 do 240 g)
Krok 5. Zrób launcher/stopper
Istnieje kilka urządzeń, które możesz wykonać, aby wystrzelić swoją rakietę wodną. Najprostszy to zawór i korek, który mieści się w ujściu butelki z komorą ciśnieniową.
- Znajdź korek, który dobrze pasuje do otworu butelki. Być może będziesz musiał lekko ogolić krawędź.
- Zdobądź system zaworów taki, jak stosowany w oponie samochodowej lub dętce rowerowej. Zmierz jego średnicę.
- Wywierć otwór w środku korka wiertłem o tej samej średnicy co zawór.
- Oczyść trzpień zaworu i nałóż kawałek taśmy na jego gwintowaną część i otwór.
- Przełóż zawór przez otwór w korku, a następnie uszczelnij go szczeliwem silikonowym lub uretanowym. Poczekaj, aż szczeliwo całkowicie wyschnie przed usunięciem taśmy.
- Sprawdź zawór, aby upewnić się, że powietrze swobodnie przez niego przepływa.
- Przetestuj zatyczkę, wlewając niewielką ilość wody do komory ciśnieniowej rakiety, a następnie umieść zatyczkę na miejscu i ustaw rakietę pionowo. Jeśli znajdziesz jakieś wycieki, zamknij zawór i ponownie przetestuj. Po ustaleniu, że nie ma przecieków, przetestuj ponownie, aby znaleźć ciśnienie, przy którym powietrze wypycha korek z butelki.
- Instrukcje tworzenia bardziej zaawansowanego systemu uruchamiania można znaleźć pod adresem
Krok 6. Wybierz miejsce startu swojej rakiety
Podobnie jak w przypadku pojemnika na folię i rakiet zapałek, zdecydowanie zaleca się otwartą lokalizację na zewnątrz. Ponieważ rakieta wodna jest większa niż inne rakiety, będziesz potrzebować większej otwartej przestrzeni niż podczas wystrzeliwania którejkolwiek z pozostałych rakiet, a także musi być bardziej płaska i pozioma niż w przypadku innych rakiet.
Podwyższona powierzchnia, taka jak stół piknikowy, to dobry pomysł, gdy obecne są małe dzieci
Krok 7. Wystrzel rakietę
- Napełnij komorę ciśnieniową wodą od 1/3 do 1/2. (Możesz dodać trochę barwnika spożywczego do wody, aby uzyskać bardziej kolorowy „wydech” podczas startu rakiety.) Możliwe jest również wystrzelenie rakiety bez wlewania wody do komory ciśnieniowej, chociaż docelowe ciśnienie może być inne niż wtedy, gdy w komorze jest woda.
- Włóż wyrzutnię/korek do otworu komory ciśnieniowej.
- Podłącz wąż pompki rowerowej do zaworu wyrzutni.
- Ustaw rakietę pionowo.
- Pompuj powietrze, aż osiągniesz ciśnienie, przy którym korek powinien zostać wypchnięty. Może wystąpić niewielkie opóźnienie, zanim wtyczka zostanie wypchnięta i rakieta zostanie wystrzelona.
Porady
- Jeśli wystrzeliwanie rakiet w pionie jest zbyt trudne, możesz niektóre z nich zrobić w sanki rakietowe i wystrzeliwać je poziomo. (W istocie rakieta balonowa jest rodzajem sań rakietowych.) Rakietę z pojemnikiem filmowym przyczepia się do samochodu-zabawki, a rakietę wodną do deskorolki. Nadal będziesz musiał znaleźć otwartą przestrzeń z wystarczającą ilością miejsca do startu.
- Jeśli lubisz robić powyższe rakiety, ale szukasz większego wyzwania, możesz zająć się hobby modelarstwa rakietowego. Modele rakiet były produkowane komercyjnie od późnych lat pięćdziesiątych w zestawach niezbędnych do montażu, które można wystrzelić za pomocą jednorazowych silników czarnoprochowych na wysokość od 300 do 1500 stóp (100 do 500 m).
- Uważaj na nożyczki w kroku 3 metody rakiety wodnej!
Ostrzeżenia
- Zawsze noś okulary ochronne podczas wystrzeliwania dowolnej z rakiet latających (rakiet innych niż rakieta balonowa). W przypadku większych rakiet latających swobodnie, takich jak rakieta wodna, zaleca się również nakrycie głowy, aby chronić cię, jeśli rakieta w ciebie uderzy.
- Zdecydowanie zaleca się nadzór osoby dorosłej podczas pracy z którąkolwiek z rakiet napędzanych czymś silniejszym niż oddech osoby, która je wystrzeliwała.
- Nie strzelaj w nikogo żadną z latających swobodnie rakiet.
