5 клас
Тема. Сила гравітації. Крила. Чому вони літають? Проєкт «Крила» (виготовлення моделей літальних об’єктів).
Добрий день, дорогі друзі!
Добрий день!
На вас чекає гарний день.
Бачу, всі веселі і здорові
До уроку всі готові!
Гравіта́ція або тяжіння, притягання — властивість тіл із масою притягуватись одне до одного.
Сила тяжіння (гравітація) — це сила, з якою всі тіла у Всесвіті притягуються одне до одного.
Чим більше маса тіл, тим сильніше тяжіння.
Силу, з якою Земля притягує до себе тіло, називають силою тяжіння.
Закон всесвітнього тяжіння був вперше сформульований Ісааком Ньютоном у 1687 році
Завдяки чому м'яч, який підкинули вгору, впаде на землю?
Від чого залежить величина гравітації?Через вплив гравітації якого космічного об’єкта відбуваються припливи і відпливи води в морях і океанах Землі?
«Багато об'єктів (краплі дощу, листя, що відірвалося від гілки, сніжинки) падають на Землю під дією гравітації та сили тяжіння. Але коли той самий сніг лежить на даху, на нього, як і раніше, діє сила тяжіння, проте він не падає, а перебуває у стані спокою, та має потенціальну енергію. Тому усі тіла через притягання до Землі стискають чи прогинають опору або розтягують підвіс, на якому знаходяться».
Ступінь гравітації будь-якого об'єкта пропорційна його масі. Таким чином, об'єкти з більшою масою мають більшу гравітацію. Оскільки Земля є найбільшим та найближчим об'єктом навколо, то всі предмети та об'єкти притягується до неї. Наприклад, яблука падають на землю, а не притягуються, наприклад, до голови людини.
Не махає крильми, а літає,
Не птах, а птахів обганяє.
Почнімо з того, що летіти може практично все, камінь це або новенький Airbus.
Але не все буде зберігати стабільність, постійну швидкість і висоту.
Для того, щоб літаки летіли, повинні бути:
- сам літак
- повітря
- бажання змусити нашу пташку летіти
Тепер трішки про фізику польоту. Всі ми знаємо про існування таких сил як: сила тяжіння, підйомна та тяги. Як не дивно, всі вони дуже тісно пов’язані з польотом літаків.
Чому літак летить? Завдяки силі тяги. Саме вона долає силу гальмування літака (опір повітря), а підйомна сила долає земне тяжіння (силу тяжіння). І літак летить!
У той час, поки підйомна сила дорівнює силі земного тяжіння, літак буде стабільно летіти. Збільшуємо швидкість (тягу) – пташка «піде» вгору, зменшимо – вниз.
Сума всіх цих сил при стабільному польоті дорівнює нулю.
ЧОМУ ЛІТАЮТЬ ЛІТАКИ? ЧОМУ ЛІТАКИ РОБЛЯТЬ БІЛИМИ?
Будова літака. Мрія – український літак-рекордсмен
Розділ механіки, в якому метою досліджень є вивчення закономірностей руху повітряних потоків та їх взаємодії з перешкодами та рухомими тілами - це
Літаки працюють і пересуваються в повітрі на основах принципів аеродинаміки.
Повітряне судно приводиться в дію двигунами. У невеликих літаках зазвичай встановлюються поршневі двигуни, у масивних – реактивні. Обидва види двигунів забезпечують повітряному транспорту спосіб пересування. Для того щоб відірватися від землі й піднятися в повітря, пілоту літака потрібно спочатку розігнати його до високої швидкості на злітній смузі.
Підйомна сила крила створюється при різниці тисків повітря на нижній і верхній поверхнях. Тиск повітря залежить від розподілу швидкостей повітряних потоків поблизу цих поверхонь. Це можна пояснити існуванням закону Бернуллі.
Під час руху повітря проходить і під крилами, і над ними. Таким чином, воно розріджується, тиск меншає, а повітряне судно може утримуватися на певній висоті. Нерівний повітряний тиск утворює матрицю, завдяки якій літаки й літають.
Під крилом швидкість протікання повітря нижче, ніж над ним.
В основному, підйомна сила досягається за допомогою крил літака. Якщо ми їх поріжемо ми отримаємо те, що називається профілем крила, частина, яка має крило всередині.
Така кривизна профілю крила означає, що коли повітряний потік зустрічає його, він розбивається на два шляхи, одна частина над крилом, а інша вниз. Через кривизну крила шлях, по якому повинна пройти вода, довший за нижній.
У XIX столітті паперові літаки почали використовувати як прототипи для побудови справжніх. У журналах друкувалися матеріали, які на прикладі літачків пояснювали принципи аеродинаміки.
Історія появи перших паперових літачків.
Найбільш поширена версія часу винаходу і імені винахідника 1930 рік, Джек Нортроп співзасновник компанії Lockheed Corporation. Нортроп використовував паперові літачки для тестування нових ідей при конструкції реальних літаків.
У 1998 році американський інженер Кен Блекберн встановив світовий рекорд за тривалістю польоту паперового літачка - він перебував у повітрі 27.6 секунди. На той момент результат Кена здавався фактично ідеальним: майже півхвилини польоту.
Але «вічний» рекорд Блекберн втримався лише 11 років: у 2009-му японець Такуо Тода перевершив його аж на... 0.3 секунди. Показник Тоди -- 27.9. Досі цей результат є абсолютним рекордом за тривалістю польоту паперового літачка.
План
1. Вивчити інформацію з цієї проблеми;
2. Ознайомитись з різними моделями паперових літаків та навчитися їх виконувати;
3. Провести експеримент, спрямований на дослідження паперових літаків у польоті. Чи всі моделі однаково слухняні при запуску, який час вони проводять у повітрі та яка дальність їхнього польоту.
Дослідження:
1. Форма
Якою форми ідеальний паперовий літак? (крила вузькі або широкі). Для виготовлення дійсно якісної моделі, яка пролетить досить довго, потрібна певна вправність. Адже тут потрібно враховувати примітивні, але такі важливі аеродинамічні властивості майбутнього літачка. Оптимальний розмір, ширину, довжину, вагу, навіть загостреність носової частини літачка.
2. Тип паперу однакового розміру (звичайний білий папір, папір із альбому, кольоровий папір, газета).
Приклад красивої та складної моделі паперового літачка
ПАПЕРОВИЙ ЛІТАЧОК РІЗНИМИ СПОСОБАМИ https://uk.shram.kiev.ua/work/samolet.shtml
Основні принципи створення літачка
Папір є матеріалом який легко згинається , працювати з ним – одне задоволення, але правильно складена паперова модель буде досить міцною і задана форма збережеться надовго. Під час роботи з папером чітко дотримуйтесь інструкцій. Потрібно гарненько пропрасувати по кілька разів згини, складаючи папір відповідно за схемою літачок з паперу. Поспішати не треба, чим акуратніше будете складати папір – тим краще вийде ваш літальний апарат. Тривалість польоту по часу і дальність літака будуть залежати від багатьох нюансів. І якщо ви хочете зробити паперовий літачок, який довго літає, то приділіть увагу таким його елементам: хвосту. Якщо хвіст вироба складений неправильно, то літак не буде літати; крилам. Стійкість вироба допоможе збільшити загнуту формау крил; товщині паперу. Матеріал для виробу потрібно брати легший і тоді ваша «авіація» буде літати набагато краще. Також паперовий виріб повинен бути симетричним. Але якщо ви будете знати, як з паперу зробити літачок – все у вас вийде правильно.
- Вибрати 3 види літаків, що вас зацікавили.
- Виготовити моделі паперових літаків.
- Провести випробування літаків у польоті, з метою визначення їх льотних якостей (дальності та точності в польоті, часу в польоті), способу запуску та простоти виконання.
- Дані занести до таблицю.
- Вибрати моделі, що показали найкращі результати.
- Написати висновок.
Приклади
особливостей при запуску: Закручується, Летить прямо, Погано керуємо, Погано
планує
- Дії повинні бути впевненими та точними, згини – ідеально прямими та у потрібних місцях.
- А від симетрії та точної розважування моделі залежить, наскільки добре вона полетить.
- Ключовий момент у «паперовій авіації» – розташування центру важкості. Створюючи різні конструкції, я пропоную обтяжити носа літака, розмістивши в ньому більше паперу, сформувати повноцінні крила, стабілізатори, кіль. Тоді паперовим літачком можна керувати, як справжнім.
- Швидкість і траєкторію польоту можна коригувати, згинаючи задню частину крил подібно до справжніх закрилок, злегка повертаючи паперовий кіль.
- Балансування дуже важливе для літаків, що запускаються на вулиці. Вони повинні зберігати правильне положення, незважаючи на коливання повітря, що дестабілізують. Літакам, що запускаються в приміщенні, корисно усунення центру тяжкості до носа. Такі моделі літають швидше та стабільніше, їх простіше запускати.
- Довгі чи короткі повинні бути крила?
- Для паперового літачка довгі крила марні, оскільки вони обвисають і не можуть чинити опір згинатися впливу підйомної сили, обтяжують літачок і збільшують опір. Ось чому короткі крила ефективніше.
- Зайва вага заважає літаку летіти далеко, і ця вага, як правило, створюють крила, а найбільша підйомна сила виникає в області крила, найближчої до осьової лінії літака. Отже, крила повинні бути дуже короткими.
- Для того, щоб досягти високих результатів при запуску, необхідно опанувати правильну техніку кидка.
- Щоб відправити літак на максимальну дистанцію, потрібно якнайсильніше кинути його вперед і вгору під кутом 45 градусів.
- У змаганнях на час польоту слід закинути літак на максимальну висоту, щоб він планував довше вниз.
- Запуск на відкритому повітрі, крім додаткових проблем (вітер), створює і додаткові переваги. Використовуючи висхідні потоки повітря, можна змусити літак летіти неймовірно далеко і довго. Сильний висхідний потік можна знайти, наприклад, біля великого багатоповерхового будинку: ударяючись об стіну, вітер змінює напрямок на вертикальний. Більш дружню повітряну подушку можна знайти в сонячний день на автостоянці. Темний асфальт сильно нагрівається і гаряче повітря над ним плавно піднімається вгору.
Літачок потрібно складати не поспішаючи, ретельно виміряючи кути згину паперового листа і безпомилково задаючи пропорції іграшки. Далеко, впевнено і добре літає лише той літачок, у якого оптимально збалансований центр ваги, крила однакові за розміром і динаміці якого не перешкоджають зайві «виправлені» перегини листа
Немає коментарів:
Дописати коментар