איך מכינים משגר אסטרונאוטים (כיתות 3–5)?
כמה זמן נמשכת הטיסה, מרגע שהמשגר פוגע בקרקע ועד שהספינה נופלת על הרצפה?
האם ידעת שלמעשה אינך צריך להיכנס לחלל החיצון כדי לחוות טיסה בכבידה אפסית? מדענים משתמשים בסוג מיוחד של טיסה במטוס, הנקראת טיסה פרבולית, כדי ללמוד איך זה להיות חסר משקל. כאשר המטוס עף בעקומה תלולה, המכונה פרבולה, אנשים וחפצים בתוכה נכנסים לנפילה חופשית בראש העקומה ויכולים לצוף כ -30 שניות - בדיוק כמו אסטרונאוטים בחלל! בעזרת כדור קופצני בלבד, שיפוד במבוק, קש שתייה וספינת רקטות נייר, תוכלו להכין משגר משלכם ולשלוח כמה אסטרונאוטים דמיוניים לטיסה פרבולית.
חלק 1 מתוך 3: בניית המשגר
- 1נסה כדורים קופצניים שונים כדי למצוא את אחד שאתה הכי אוהב. יהיו לך כמה כדורים קופצניים שונים לבחירה, אז נסה אותם לפני שתבחר אחד. הכדור יהיה כמו המנוע של הרקטה שלך, אז אתה רוצה לבחור אחד עם הרבה הקפצות.
- ערוך תצפיות כשאתה מקפיץ את הכדורים. האם כדור אחד קופץ גבוה יותר מהשני או נשאר באוויר זמן רב יותר? האם גודל הכדור או מרקמו של הכדור משפיעים?
- צפה גם איך שהכדור קופץ. האם הוא יוצר קשת (או פרבולה), או שהוא פשוט קופץ ישר למעלה ולמטה?
- 2תקעו את הקצה החד של שיפוד במבוק לכדור. קבלו שיפוד במבוק עם קצה חד ותקעו אותו באמצע הכדור המקפיץ. זה צריך להידבק בכדור מספיק רחוק כדי שלא ייפול בקלות, אך היזהר לא לדחוף אותו כל כך רחוק שהוא ייצא לצד השני.
- 3החלק קש על שיפוד הבמבוק. קח קשית שתייה הלא-עטוף ו להחליק אחד הקצוות הפתוחים על מקל במבוק. תן לקשית להחליק עד למטה כך שקצה אחד יושב על גבי הכדור.
- וודא שהקש יכול להחליק בצורה רופפת מעלה ומטה על המקל, מכיוון שהוא יצטרך להיות מסוגל לעוף חופשי כאשר תפיל את המשגר.
זרוק את המשגר כדי לעוף את הקש. - 4שים זוג משקפי מגן כדי להגן על הפנים שלך. כשתשחרר את המשגר, הקש הולך לעוף. משגר כנראה יקפיץ גם הוא! שים משקפי מגן כדי להגן על עיניך, למקרה שמשהו יקפוץ לך בפרצוף.
- ודא שאין שום דבר אחר בסביבה העלול להיפגע, כמו קישוטים שבירים שעלולים להידרדר על ידי המשגר.
- הוציאו גם כל חיות מחמד מהחדר!
- 5זרוק את המשגר כדי לעוף את הקש. עכשיו הגיע הזמן לבדוק את המשגר שלכם! החזק אותו כך שהמקל והקש זקופים ואז נשמט אותו. כאשר הכדור פוגע ברצפה, הקש צריך לעבור לעוף.
- שימו לב איך הקש עף. האם הוא עולה ישר ויורד, או שהוא עף בקשת (או פרבולה)?
- נסה להפיל את הכדור בדרכים שונות כדי לראות מה משתנה. לדוגמא, האם זה משנה להפיל אותו מגבהים שונים או על סוגים שונים של משטחים?
האם ידעת? בעוד ניסוי מדעי, A משתנה הוא דבר שיכול להשתנות ואולי להשפיע על תוצאות הניסוי. לדוגמא, אתה יכול לשלוט על משתנים כמו כמה גבוה משגר לפני שאתה מפיל אותו, או אם אתה זורק את הכדור למטה או פשוט נותן לו ליפול. מהן משתנה בניסוי זה כי אתה לא יכול לשלוט?
חלק 2 מתוך 3: הכנת כרכרה לאסטרונאוטים
- 1צייר כרכרה לאסטרונאוטים הדמיוניים שלך. קח פיסת קרטון או נייר כבד וצייר "ספינה" שתצרף למשגר שלך. השתמשו בדמיון שלכם והעניקו לו צורה מגניבה לפי נושא החלל. לדוגמה, זה יכול להיראות כמו חללית, מטוס, עב"ם, או אפילו אסטרואיד או שביט.
- הפוך את הספינה שלך לקטנה או גדולה ככל שתרצה. זה רק צריך להיות קטן מספיק כדי שתוכל להדביק אותו לקשית שלך וזה לא ימנע מהמשגר לקפוץ.
- 2לקשט את הספינה שלך ולמשוך את האסטרונאוטים פנימה. לתפוס כמה סמנים ולהיות יצירתי! קשטו את הספינה שלכם איך שתרצו. הוסף חלון או אשנב והראה את הרוכבים פנימה.
- אתה יכול גם להוסיף פרטים אחרים, כמו כנפיים או סנפירים, מכתשים או לוגו לתוכנית הטיסה שלך עם אפס גרם!
- 3גזור את הספינה שלך במספריים. כאשר הספינה מעוטרת כמו שאתה אוהב, קח מספריים וגזור אותה בזהירות. היזהר שלא לגזוז פרטים כלשהם, כמו כנפיים או סנפירי זנב.
שאל את עצמך: מדוע בחרת את הצורה שעשית? האם אתה חושב שזה ישפיע על האופן שבו הרקטה שלך עפה?
ודא שאין שום דבר אחר בסביבה העלול להיפגע, כמו קישוטים שבירים שעלולים להידרדר על ידי המשגר. - 4הדביקו את הספינה על הקש. השתמש בקלטת כלשהי כדי לחבר את הספינה בכל מקום שלאורכו של הקש. תלוי כמה הספינה שלך גדולה, ייתכן שתצטרך 2-3 חתיכות קלטת.
- וודא שהספינה לא בולטת מעבר לקצה הקש שיהיה נגד הכדור, או שהמשגר שלך לא יוכל להקפיץ כראוי.
חלק 3 מתוך 3: בדיקת המשגר שלך
- 1זרוק את הכדור כדי לשגר את הרקטה שלך. עכשיו הגיע הזמן באמת להעמיד במבחן את המשגר שלכם! שים את משקפי הבטיחות שלך ואז החלק את הקש עם הספינה מחוברת על שיפוד הבמבוק. זרוק את המשגר וצפה ברקטה החדשה שלך שעפה.
- האם נתיב הטיסה של הקש שונה כעת לאחר הספינה? האם זה עדיין הולך גבוה?
- 2התבונן בצורת נתיב הרקטה. בטיסה של ממש אפס גרם, המטוס צריך לטוס לאורך קשת תלולה, הנקראת פרבולה. בזמן שאתה משגר את הרקטה שלך, שים לב לאופן שהיא עפה. האם אתה רואה קשת נחמדה, או שהיא עוברת ישר ויורדת?
- אם הרקטה שלך לא עפה בקשת, מה אתה יכול לעשות כדי לשנות את האופן שהיא טסה?
האם ידעת? במהלך טיסה של אפס גרם אנשים וחפצים במטוס צפים במשך כמה שניות בראש קשת הטיסה, או הפרבולה. תופעה זו מכונה "נפילה חופשית". במהלך הנפילה החופשית המטוס וכל החפצים בתוכו נופלים באותו קצב, לא משנה כמה גדולים או כבדים!
- 3מדוד כמה גבוה הרקטה שלך עפה. נסה לשגר את הרקטה שלך שוב, אך הפעם השתמש בסרט מדידה, בסרגל או במדידת מדידה כדי לנסות ולמדוד כמה הוא מגיע לראש הקשת שלו. האם זה מגיע לגובה של 30 ס"מ לפחות (30 ס"מ) לפני שהוא נופל?
- זה יכול לעזור להיות עוזר, כמו הורה, אח או חבר, לנסות למדוד את החלק העליון של הפרבולה כשאתה משגר את הספינה.
- מה אתה חושב שתוכל לעשות בכדי לעזור לטיל להגיע עוד יותר גבוה?
- 4הזמן כמה זמן הספינה שלך נשארת באוויר. בקש מהעוזר לקבוע שעון עצר בזמן שאתה משגר את הספינה שלך. כמה זמן נמשכת הטיסה, מרגע שהמשגר פוגע בקרקע ועד שהספינה נופלת על הרצפה?
- האם הספינה שלך נשארת באוויר לפחות 3 שניות? אם לא, אילו שינויים תוכל לעשות כדי לעזור לטיסה שלך להימשך זמן רב יותר?
בעזרת כדור קופצני בלבד, שיפוד במבוק, קש שתייה וספינת רקטות נייר, תוכלו להכין משגר משלכם ולשלוח כמה אסטרונאוטים דמיוניים לטיסה פרבולית. - 5שגר את הרקטה שלך בדרכים שונות ובדוק מה משתנה. נסה להפיל את הרקטה שלך מגבהים שונים או מזוויות שונות. אתה יכול גם להפיל אותו על סוגים שונים של משטחים, כמו רצפה קשה או שטיח רך. האם אתה מבחין בהבדל כמה גבוה הרקטה שלך מגיעה, בצורה של נתיב הטיסה שלה, או כמה זמן היא נשארת באוויר?
- אם אתה רוצה, אתה יכול לנסות לזרוק את הכדור למטה במקום פשוט להפיל אותו. זרוק אותו בעדינות וודא שאתה מרכיב את משקפי הבטיחות שלך!
- 6התנסו בגדלים וצורות שונות של רקטות. נסה לעצב כמה ספינות שונות לבדיקה. לדוגמא, ייתכן שתייצר ספינה רזה וארוכה וקצרה ורחבה. לחלופין, נסה ליצור צורות פשוטות (כמו אליפסות או משולשים) ומסובכות יותר (כמו כוכבים). האם צורת או גודל הספינה שלך משפיעה על טיסת הרקטה? איזה עיצוב עובד הכי טוב?
- נסה גם להזיז את הספינה שלך לחלקים שונים של הקש. האם הוא עף טוב יותר בחלק העליון, באמצע או בתחתית הקש?
- חשוב על דברים אחרים שעשויים לחולל שינוי, כמו אורך הקש. איך אתה יכול לעשות את זה יותר או קצר יותר?
- מצא אזור עם הרבה מקום לבדוק את המשגר שלך. שים כל פריט שביר שעלול להיפגע או להפיל, והרחיק את כל חיות המחמד מהחדר.
- שיפוד במבוק
- כדורי קפיצה מגומי
- קש לשתייה מנייר
- דף קרטון או נייר כבד
- סמנים
- מספריים
- סרט הדבקה
- מדידת סרט או סרגל
- משקפי מגן
