Моделюючи пропелери. Веселий фізичний досвід вдома

ЗАВАЖЛИВІ ДОСВІДИ БУДИНКУ
Довідник / Цікаві досліди / Досліди з фізики

Моделюючи пропелери. Фізичні експерименти

Цікаві досліди з фізики

Цікаві досліди вдома / Досліди з фізики для дітей

З пропелером усі добре знайомі. Хто з вас не робив цікавих вертушок, які злітали нагору, розкручені долонями! А кому не знайома така вертушка, її легко зробити.

Потрібно взяти невелику вузьку дощечку довжиною 10 сантиметрів і товщиною 2,5 сантиметра, намітити її центр і від центру гострим ножем вистругати дві тонкі площини під невеликим кутом один до одного (див. малюнок). Кінці площин закругліть, і у вас вийде модель справжнісінького літакового пропелера. До речі, раніше пропелери для аеропланів теж виготовляли з дерева.

Моделюючи пропелери

Тепер залишилося просвердлити в центрі отвір і вставити в нього вісь, попередньо змастивши її кінчик клеєм - тонку круглу паличку довжиною приблизно 15 сантиметрів.

Коли все буде готове, вийдіть на відкрите місце, затисніть вісь пропелера між долонями і залежно від того, в який бік скошені лопаті, швидко крутіть її. Пропелер із віссю злетить. Це нагадує зліт вертольота.

Робили ви, мабуть, і паперові вертушки. У квадратного шматочка щільного паперу кожен кут надрізається навпіл не доходячи до середини квадрата. Потім куточки через один загинаються до центру і проколюються шпилькою. Булавка встромляється в паличку, і якщо навіть подути на таку вертушку, вона почне швидко обертатися.

Ще й зараз існують вітряки для розмелювання зерна. Вони мають великі крила: зазвичай це чотири лопаті, укріплені на осі з деяким поворотом до площини обертання. Вітер, натискаючи на крила, змушує їх крутитися. Від осі обертання передається на жорна – на них зерно перетворюється на борошно.

А у кімнатного вентилятора завдання інше: йому самому доручено створювати вітер. Його три чи чотири лопаті, обертаючись, женуть уперед повітря, добре вентилюючи приміщення, а в спеку створюючи прохолоду.

Дерев'яний пропелер, який ви виготовили, діє завдяки скошеним лопатям. Вони або вгвинчуються в повітря і рухаються вперед, або під дією повітряного струменя, вітру, обертають вісь, на якій сидять. І вам, напевно, буде дивно дізнатися, що може існувати вертушка, у якої немає скошених лопатей (є вона зовсім рівною половинкою поздовжньо, по осі, розрізаного циліндра) і яка чудово крутиться в сильному повітряному потоці. Але така вертушка замінити пропелер не може, і вентилятор із неї теж не виходить. Вона може тільки сама крутитися.

Таку вертушку можна склеїти із щільного паперу. Зробіть спочатку заготівлю, а потім склейте її. Повинна вийти половинка циліндра, начебто циліндр був розрізаний уздовж, по осі: одна сторона кругла, інша плоска. Для виклеювання такого напівциліндра найкраще скористатися шаблоном, якоюсь круглою паличкою. Довжина напівциліндра 10-12 сантиметрів, діаметр круглої частини 3 сантиметри. У самому центрі його зробіть наскрізний отвір.

Інший варіант - виготовлення напівциліндра з круглої палички таких самих розмірів. Головне ваше завдання: дуже точно розпиляти шматочок такої палиці на дві половинки по осі. Одну половинку добре обробіть тонкою наждачною шкіркою. У самому центрі просвердліть наскрізний отвір діаметром 2-3 міліметри. Зробіть дерев'яну ручку і в один з її кінців вбийте невеликий цвях з відрізаним капелюшком. З пластмасової трубки зробіть шайбу заввишки 1 сантиметр. Надягніть на цвях, вбитий у ручку, шайбу, а потім - напівциліндр плоскою стороною назовні. Перевіривши рукою, чи вільно обертається напівциліндр, направте на нього вентилятор, що працює. Однією рукою тримайте наш пристрій плоскою стороною вертушки до вентилятора, а іншою рукою крутіть її на цвяху. Вертушка тепер крутиться сама, що обдувається повітрям вентилятора. Зупиніть її та поверніть в інший бік. Вона слухняно обертатиметься і в інший бік.

Дуже важливо, щоб отвір було просвердлено точно в центрі і щоб вертушка була симетрична щодо своєї поздовжньої осі, осі колишнього циліндра.

Моделюючи пропелери

У чому секрет її обертання? Адже вона не має скошених лопатей, як у пропелера. Секрет полягає в тому, що основний потік повітря від вентилятора та додатковий бічний потік, який виходить при обертанні (на самому початку він з'явився, коли ми крутнули вертушку рукою), складаючись, так завихрюють повітря, що цей вихор і змушує нашу вертушку обертатися. Сила тертя та сила повітряних потоків врівноважуються, і вертушка, набравши певну швидкість, обертається рівномірно.

Нехай вас не здивує, якщо ви виявите, що вертушка починає обертатися від вентиляторного потоку повітря сама, навіть якщо ви не крутили її. Пояснюється це тим, що, як не намагайся, під час її виготовлення вийшли деякі порушення симетрії. Найшвидше утворюються завихрення повітря, що приводять вертушку в обертання.

Автор: Рабіза Ф.В.

Рекомендуємо цікаві досліди з фізики:

▪ Мініатюрний досвід Плато

▪ Маятник та триколісний велосипед

▪ Нагріваємо міст

Рекомендуємо цікаві досліди з хімії:

▪ Крохмальний клейстер

▪ Перетворення води на кров

▪ Літні чудеса

Дивіться інші статті розділу Цікаві досліди вдома.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Відновлення зубної емалі 14.12.2019

Зубна емаль - найтвердіша речовина в організмі людини, яка, на жаль, незамінна. У всьому світі мільярди людей щодня страждають від поступового руйнування зубів, спричиненого втратою зубної емалі. Довгий час цей процес вважався незворотним, проте нове дослідження подарувало людству шанс значно продовжити здоров'я зубів.

Китайські вчені з університету Чжецзян розробили рідку суміш, яка дає змогу ефективно відновити зовнішній шар пошкодженої емалі. Для цього вони використовували матеріал, що імітує природний процес мінералізації захисного покриву зубів.

Зубна емаль утворюється внаслідок процесу біомінералізації. Клітини, звані амелобластами, виділяють білки, які зрештою тверднуть і формують тверде покриття м'якіших частин зуба. Проблема полягає в тому, що такі клітини живуть лише під час розвитку зубів, а тому "зрілі" зуби практично позбавлені природної здатності до самовідновлення.

Матеріал, що складається із кластерів іонів фосфату кальцію, може бути використаний для одержання шару-попередника емалі. Це означає, що за допомогою штучних заходів можна спричинити зростання кристалів емалі, що імітує аналогічний природний процес. Практичним доказом їх слів став новий тип кластерів горезвісних іонів фосфату кальцію (CPIC) діаметром лише 1,5 частки нанометра (це приблизно одна мільярдна частка метра).

Здавалося б, від таких крихітних частинок не може бути ніякої практичної користі. Однак після синтезу вони були стабілізовані в розчині етанолу з триметиланіном, які до того ж запобігають злипанню кластерів. Гелеподібний матеріал, що вийшов, був нанесений на людські зуби і сталося диво: штучні кристали успішно злилися з залишками емалі в єдине ціле, абсолютно невідмінне від початкової тканини зуба. Усього за 48 годин утворився твердий шар, товщина якого сягала 2,8 мікрометрів.

Оболонка, що вийшла в сотні разів тонше, ніж природна зубна емаль. Проте вчені впевнені, що повторне нанесення розчину дозволить збільшити товщину шару і наростити його до прийнятної величини – це лише питання часу та багаторазових повторень. Штучно вирощена емаль має ту саму структуру та механічні властивості, що й природна.

Інші цікаві новини:

▪ Світ може залишитися без шоколаду

▪ Bluetooth-гарнітура преміум-класу Samsung Level U

▪ Модульний DC/DC перетворювач B0505ST16-W5

▪ Комп'ютер читає думки

▪ Повнокольорова ЦПМ промислового класу Xerox Versant 2100 Press

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Радіоаматорські розрахунки. Добірка статей

▪ стаття Едлай Евінг Стівенсон II. Знамениті афоризми

▪ статья Яке початкове значення мало слово ідіот у стародавніх греків? Детальна відповідь

▪ стаття Малина арктична. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Електричні праски. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Чарівна коробка. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт