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潛望鏡水火箭及其制造方法

做壹個潛望鏡,只需要壹面兩面那麽大的小方形鏡子和壹張硬紙板。如果妳的小鏡子長10厘米,寬7厘米,妳應該準備壹個張寬4×7=28厘米的紙板。紙板的長度可以根據條件自行決定。如果紙板長壹些,潛望鏡可以做得高壹些。

在紙板上畫三條平行線。如圖所示,每條線之間的距離是七厘米。剪掉變黑的部分。用小刀沿著虛線畫壹個標記(註意不要切穿)。然後,用桌子的邊緣折起來,這樣就做成了壹個長方形的盒子,用牛皮紙粘起來。

如下圖用白色膠帶貼好小鏡子(使小鏡子與長紙盒的夾角等於45°)。兩個小鏡子相互平行。這樣,潛望鏡就制成了。

如果妳手中的小鏡子長度小於10厘米,可以根據勾股定理計算出紙箱的大小,前提是鏡子與紙箱的夾角為45度。用潛望鏡看窗外的風景很有趣,還可以用來捉迷藏。當然,人們制造潛望鏡主要是為了科研和國防。科學家在地下室用潛望鏡觀察火箭發射;在進行原子物理實驗時,研究人員可以通過厚厚的防護墻使用潛望鏡觀察那些放射性和危險性的實驗。潛艇在水下航行時,也必須使用潛望鏡觀察海面。

誰發明了潛望鏡?現在已經不可能去查了。世界上最早記載潛望鏡原理的古籍是公元前二世紀的中國《淮南萬筆書》。書中記載了這樣壹段話:“拿壹面大鏡子高高掛起,下面放壹個水盤,妳就會看到妳的鄰居。”

生產水火箭(單罐);

1備考資料。三四個2.5升的健力寶瓶或可樂瓶,幾張x光片,幾個化工設備用的3號和4號軟膠塞,壹套完整的自行車氣門嘴,壹把剪刀和壹把刀,透明膠,雙面膠和絕緣膠帶,壹塊502膠。

2翅膀制作。用剪刀將x光片剪成28個大小相同的直角梯形塊。梯形長12cm,高6cm,斜腰與長底夾角約45度。另外裁出四個規格相同但高8cm的梯形,短底相連,兩邊重疊(用作機翼表面)。用雙面膠將7個小梯形緊密地貼成壹個粗梯形,使其平整,再用壹個大的雙面梯形緊緊包裹粘貼。為了使機翼的厚面平整,可以用剪刀或小刀將其壓平拉直,然後用絕緣膠將機翼的厚面密封。最後將翅膀兩側長出的部分向外折疊90度。這樣剩下的x光按照上面的方法做成三個翅膀。

3機身制作。拿壹個健力寶瓶子(瓶頭的弧度太自然,有利於減少作為火箭頭的空氣阻力),在距離下端11cm處橫著切開,用絕緣膠把有瓶口的部分粘到另壹個瓶子的底部,用絕緣膠把接口包起來牢固。

4氣塞制作。取壹個4號軟膠塞,用開孔工具在膠塞底部中間開壹個略小於氣門芯套的扁孔,然後用刀將細端切掉約0.6cm;在閥芯套上壹個大“環”(五金店有賣),從軟膠塞的細端向上安裝閥芯,套上同壹個“環”,擰上螺絲,稍微擰緊即可。最後用磨石把氣塞磨成圓筒狀,直到能完全進入可樂瓶口或稍緊,就可以使用閥芯了。

5槍頭制作。拿壹個3號軟膠塞,用刀磨尖。

6組裝機翼。拿壹個健力寶瓶子,剪壹個比翅膀略長的圓柱體,然後用透明膠和絕緣膠把四個翅膀緊密粘合成四個部分。最後,將貼有機翼的圓柱體放在水火箭底部,使其與瓶口平齊(這不壹定是最佳位置,但可以在飛行練習中上下調整以便發現),用絕緣膠包裹,使其粘牢。

7其他。為了增加氣塞與瓶口的接觸面,增加瓶內氣壓,可用小刀將氣塞的大端削薄,使之平整粗糙。因為機身有火箭頭的部分,所以火箭頭部分比較輕,不平衡,可以適當塞點紙,達到平衡。為了盡可能減少空氣阻力,用軟膠塞做成的槍頭會用502膠粘在火箭頭的瓶口上。

按照上面的方法,做了壹個簡單的水火箭。根據我們研制的水火箭,通過實踐的改進,水平飛行可達160米左右,垂直飛行可達40~50米。

水火箭發射方法:

1水調節。水火箭的耗水量和火箭的空氣空間有壹定的比例,不多也不少。最佳用水量約為火箭空氣空間的1/4 ~ 2/5(2.5升的空間約為600 ml,可多次測試確定)。

2發射角度。水平飛行的話,由於空氣阻力,最佳發射角度在50-55度之間,不同的水火箭可能不壹樣,可以通過控制變量來確定。我們水火箭的最佳角度是53度左右。垂直飛行是90度。

3氣塞使用。氣塞的使用原理是通過壓縮軟膠塞的體積膨脹來調節氣塞的松緊。壓縮越厲害,體積膨脹越大,氣塞越緊,沖刷氣塞的氣壓越大,也就是火箭得到的功率越大。具體的使用方法是:首先將閥塞的閥芯取下,將閥塞原樣插入火箭的瓶口,然後用套筒(擰螺絲的專用工具,五金店有賣)將閥塞的螺絲擰緊,最後安裝好要用來充氣的閥芯。(註:松緊程度可根據需要調整。)

4發射穩定性控制。只討論水平發射。需要做壹個發射臺,發射臺要有導航軌道,導航軌道不能太長也不能太短,壹般60cm長(可以用三個教學三角板和兩個掃帚柄拼接在壹起,為了減少掃帚柄作為導航軌道使用時對水火箭的摩擦力,掃帚柄或圖例所示的模型可以用透明膠粘貼)。無風時,目標正以最佳發射角度(發射軌道與地面的夾角)發射。在大風天氣,要根據風力和風向適當調整目標的方向,保持最佳發射角度。

5註意事項。發射時,確保火箭筆直,與軌道壹致。如果偏離1~2度,就會影響飛行穩定性,呈“8”字形飛行。用泵抽空氣時,要盡量平穩,抽頻率要快,不能太慢。為了盡可能擰緊氣塞,可以通過擰緊氣塞的螺釘進行調整。氣塞越緊,瓶內氣壓越大,火箭的威力就越大。

取第壹瓶,稱之為壹瓶。在瓶子的1-1和2-2的上下位置各畫壹條線,確定兩條線的位置如下。

1-1:選擇瓶子上弧線曲率與火箭泡沫頭相似的地方。

2-2:選擇瓶底曲線拉直點下0.5cm左右的地方。

用美工刀(或剪刀)從1-1線以上,2-2線以下約0.5cm處剪(剪)。

用剪刀慢慢修剪到畫線處,盡量平整,這樣可以和b瓶連接更緊密。

將火箭泡沫頭放在瓶子A的上方,從頂部看泡沫頭是否在瓶子的中心。如果已經放好,用電工膠帶纏繞在接頭上並固定。

再拿壹個叫B瓶的瓶子,把瓶蓋拿掉,然後把噴嘴從瓶口擰緊。

連接A瓶和B瓶。然後,至於平桌面還是在地上滾動,看連接是否順暢,滾動是否順暢。如果有,用電工膠帶固定。

連接完成圖

取第三瓶,稱之為c瓶,在3-3瓶和4-4瓶的位置畫壹條線。

3-3:選擇瓶子上方曲線轉折點以下0.5cm。

4-4:選擇瓶底曲線轉折點下0.5cm。

用美工刀(剪刀)在3-3線以上、4-4線以下約0.5cm處剪(剪)。

瓶子竣工圖

將紙板對折,然後用鉛筆畫四個梯形。然後用剪刀沿線剪開。

註意:尾部的大小和形狀可以改變,以測試它對飛行的影響。

同樣,將薄膜滑動,做成與紙板相同規格的梯形。

將準備好的載玻片包裹在紙板梯形的外側。先用雙面膠把幻燈片和紙板粘在壹起,再用電工膠帶三面貼。

將雙面膠粘到折疊部分的底部。這壹步是將四個完整的尾數年貼在瓶子c上。

四尾竣工圖。

把四個尾鰭貼在C瓶上,壹定要交叉對稱,這樣才能平衡。

首先,把電工膠帶貼在尾翼兩側。粘貼時,註意電工膠帶的長度。上半部分要比尾翼高壹膠帶左右,下半部分要折回C瓶,增加牢固度。然後用絕緣膠帶在尾翼上纏繞大約兩圈。

用電工膠帶連接C瓶和B瓶。

註意:還需要保持水火箭箭體筆直,保證飛行方向準確。

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