Cách làm khinh khí cầu mini bay được

      60

trong khuyên bảo này tôi sẽ giải thích nguyên lý của coi thường khí cầu cất cánh (được gọi là đèn lồng trên bầu trời). Tôi đã tất cả khinh khí ước cho dự án trường học, vì chưng vậy, tôi cho là nó có thể khiến fan khác quan tâm khi thấy bí quyết thức buổi giao lưu của khinh khí cầu và tôi dịch nó từ ngôn ngữ của mình. Về hướng dẫn có tác dụng khinh khí cầu, có rất đầy đủ hướng dẫn về nó, do vậy, chỉ cần tìm tìm một chút. :)

Xin lỗi vày những lỗi ngữ pháp có thể có trong lời khuyên, giờ đồng hồ Anh chưa hẳn là ngữ điệu mẹ đẻ của tôi.Bạn đang xem: phương pháp làm coi thường khí cầu cất cánh được

Nếu các bạn có bất kỳ câu hỏi, hoặc phát minh cho một vài dự án mới, chỉ việc hỏi bên dưới hoặc gửi mang lại tôi PM.

Bạn đang xem: Cách làm khinh khí cầu mini bay được

Vì vậy, ở đây công ty chúng tôi đi! : D

Nếu bạn sẽ thích nó, hãy bình chọn!

Vật tư:

Bước 1: reviews lịch sử

Khinh khí cầu là gì?

Như bạn cũng có thể đã nhận ra, khinh thường khí cầu trong cơ bạn dạng chỉ là 1 túi to mà bạn đặt không gian nóng, được phân phối bởi một vài nguồn lửa, bởi vậy nó rất có thể bay.

Khinh khí cầu được thực hiện trong WW2 vị Nhật Bản, chúng đã ném bom vào Mỹ, phép tắc là chúng bắt các luồng ko khí để điều hướng, và tiếp nối khi chúng sẽ tới nơi nhắm mục tiêu, bọn chúng sẽ tắt ngọn lửa. Điều đáng kinh ngạc là thỉnh thoảng họ vẫn đánh một cái gì đó, tuy vậy họ đã dừng lại vì họ đắn đo liệu nó có chuyển động hay không.Về đèn lồng trên bầu trời, bọn chúng thường được thiết kế từ bánh tráng cùng khung tre, toàn cục bóng cất cánh được cung cấp bởi giấy tre nhúng vào sáp. Bề ngoài là lửa làm cho nóng không khí trong khinh thường khí cầu tạo thành lực nâng, và kế tiếp lực nâng lớn hơn trọng lượng bóng tiếp đến nó ban đầu tăng lên. Khinh thường khí cầu tuyệt vời và hoàn hảo nhất đầu tiên, được sản xuất bởi anh em Etienne và Joseph Montolfier. Bong bóng được làm từ giấy và chạy bởi đốt, cân nặng 800 m ^ 3. Nó đạt đến độ cao 2000 m và hạ cánh từ thời điểm cách đó vài km.Ngày nay, khinh khí cầu được sử dụng trong thể thao, đèn lồng trên khung trời được sử dụng cho một số dịp đặc biệt quan trọng như tiệc sinh nhật, lễ mừng năm mới, v.v.

Bước 2: Ý tưởng có tác dụng reciclage.orgệc:

• Thông sang một loạt các thí nghiệm cùng đo lường, tôi dự định xác minh thiết kế tối ưu của coi thường khí ước (thể tích bóng, công suất cần thiết và sự đốt cháy nhiên liệu, trọng lượng của toàn thể cấu trúc)• Tôi mong mỏi kiểm tra xem nhiệt độ độ biến đổi trong khinh khí cầu thế nào tùy ở trong vào: tốc độ nguồn khác nhau của khinh khí cầu và gia tốc.Các câu hỏi chính là: 1. Nhiên liệu nào là rất tốt để đẩy láng bay? 2. Giỏi hơn là áp dụng một trái bóng to hơn hoặc nhỏ tuổi hơn?Giả thuyết là: 1. Hydrogen, bởi nó dịu và không tồn tại carbon có thể làm cho toàn thể khí nặng trĩu hơn.2. To hơn, vì mặt phẳng của trái bóng bay lên bên trên một hình vuông và thể tích tại vị trí ba, bởi vì đó phần trăm không khí được lưu trữ trong trái bóng nhỏ hơn và lớn hơn là không giống nhau. Và hiện thời hãy chứng minh điều đó!

Bước 3: tổng quát 1: chuyển động của không khí bên phía trong khinh khí cầu


*

Học thuyết:• Đèn lồng bay theo bề ngoài nâng trong không khí. Bằng cách làm nóng bầu không khí trong đèn lồng, không khí ấm hơn tự môi trường, đó là vì sao tại sao nó có tỷ lệ thấp hơn, nó tạo thành một thang máy, khi nó trở nên to hơn đèn lồng trọng lượng, đèn lồng được thổi lên không trung.Phác thảo 1 cho thấy chuyển cồn không khí bên phía trong khinh khí cầu, tôi suy nghĩ rằng toàn bộ đều được biểu lộ khá tốt. :)

Bước 4: Áp suất thủy tĩnh

Áp suất (p) được định nghĩa là tỷ số của lực (F) và mặt phẳng (A) mà lại lực tác dụng theo các góc vuông. Bạn cũng có thể reciclage.orgết công thức: p = F / AÁp suất thủy tĩnh:p_hs = F / A = (m ∙ g) / A = (ρ ∙ V ∙ g) / A = (ρ ∙ h ∙ A ∙ g) / A = ρ ∙ g ∙ hp_hs = ρ g ∙ hỞ độ sâu (h) hãy tưởng tượng một mặt phẳng song song với bề mặt (A) của hóa học lỏng. Trên mặt phẳng của một khối lượng chất lỏng tính năng chiều cao xi lanh h. Đầu tiên, xác định khối lượng V tất cả hình trụ là bao nhiêu:V = A hKhối lượng của chất lỏng xi lanh có thể được biểu hiện từ tỷ lệ (= m / v)m = V vậy kia là: m = A hvà trọng lượng của hình tròn (G = m g) là:G = A h ρ gVì áp suất bằng xác suất giữa trọng lượng của hóa học lỏng và mặt phẳng mà nó hoạt động, biểu thức cho áp suất thủy tĩnh như sau:p = g g

Bước 5: Phao:


*

• sức nổi là lực ảnh hưởng tác động lên toàn bộ các cơ thể chứa hóa học lỏng (chất lỏng và hóa học khí) được tìm thấy vào lực trường tiềm năng (trường hấp dẫn, khối hệ thống gia tốc) và nó xẩy ra do sự khác hoàn toàn do áp suất thủy tĩnh tác động tại vị trí trên cùng phần dưới.Vì vào trường phù hợp của bọn chúng ta, họ có mật độ không khí thoát ra khỏi khinh khí ước và mật độ khí trong coi thường khí cầu, bọn họ cần tính toán: F_u = ∆ρ g VỞ đâu: ∆ρ = ρ_z - _b => là mật độ chênh lệch của khí trong và xung quanh khinh khí cầuPhương trình trạng thái chung của khí:p ∙ V = n R ∙ Tp ∙ V = m / M_r R ∙ T phường ∙ M_r = m / V R ∙ Tp ∙ Mr = ρ R ∙ TNhững phương trình này mang đến phép họ tính toán mật độ của khí, như sau:ρ = (p M_r) / (R ∙ T)Khối lượng mol của không khí:• bầu không khí là lếu láo hợp các loại khí khác nhau, vào đó thông dụng nhất là nitơ (78%), oxy (21%) và argon (1%). Đây là tại sao tại sao cân nặng mol của nó là:M_r (không khí) = 0,78 M_r (N_2) + 0,21 M_r (O_2) + 0,01 M_r (Ar)M_r (không khí) = 0,78 (2 14) + 0,21 ∙ (2 16) + 0,01 (40)M_r (không khí) = 29g / molTrong văn bản, chúng tôi đã sử dụng các giá trị vật lý với hằng số sau đây:F1- lực từ up_ ___________ g- hằng số hấp dẫnF2 - lực từ xuống ____________-mật độ Lực lượng F3, F4- bên ____________ Fu- lực nângp-preasure ____________________ p_a- áp suất khí quyểnF - lực lượng ______________ n- số molA, S- diện tích mặt phẳng _____________ R- hằng số khí chungp_hs- áp suất thủy tĩnh ____ M_r- khối lượng mol của khím- trọng lượng-_ ___________________ T - ánh nắng mặt trời trong kelreciclage.orgnsV- thể tích ____________ p_b- mật độ không khí phía bên trong khinh khí cầuP- chênh lệch áp suất vào và ko kể khinh khí cầup_z- tỷ lệ không khí bên ngoài khinh khí ước Nhiên liệu:• có tác dụng nhiên liệu tôi đã áp dụng nến parafin. Chúng gồm 1 loại nhiên liệu rắn và các loại cầu chì thường được gia công từ vải cotton được bảo phủ bởi parafin lạnh chảy ở ánh nắng mặt trời thấp (thường khoảng tầm 60 ° C).• vận động mao dẫn của sáp bấc được chuyển mang đến ngọn lửa vị trí nó bốc hơi và cháy khi gồm oxy. Nến bị dập tắt khi hàm lượng oxy trong không khí giảm xuống dưới khoảng 16%.Chọn nhiên liệu:• Thật tuyệt vời nhất nếu tôi là mối cung cấp nhiệt hoàn toàn có thể đốt cháy hydro trong oxy, bởi vì đốt cháy hydro chỉ tạo thành hơi nước (không gồm carbon dioxide), đó là 1 lựa chọn tốt để nâng bóng bay do trọng lượng phân tử phải chăng (M_r (H20) = 18g / mol). Hydrogen, mặc dù nhiên, quan trọng được thực hiện vì tại sao an toàn.• khi đốt nến (parafin), nó giải phóng một xác suất nhất định CO2 và H2O. Khi có khá nhiều hơi nước trong hỗn hợp không khí trong láng bay. CO2 ko được ước muốn trong một trái bóng cất cánh vì nó làm cho không khí trở buộc phải lớn hơn, vì nó gồm trọng lượng mol lớn hơn không khí (M_r (CO2) = 44g / mol).• Một lếu láo hợp những hydrocacbon parafin có chiều lâu năm chuỗi 20 nguyên tử carbon. Những phân tử như vậy có các nguyên tử xê dịch 2H bên trên một nguyên tử C và bằng cách đốt cháy, chúng cho ra cùng một số trong những phân tử CO2 với H20. Sau đó, trong một vài phép đo, như một nguồn nhiệt được sử dụng máy thổi khí nóng. Vì vậy tôi dành được sự an toàn, tốc độ và đơn giản và dễ dàng trong reciclage.orgệc tiến hành các phép đo.Tính cân nặng mol khí trong khinh khí ước khi sử dụng nến:Không không khí lạnh từ bên phía ngoài đến điểm cháy và có oxy tự nó kết phù hợp với hydro và carbon trường đoản cú parafin. Nitơ bước vào bóng bay không nỗ lực đổi.100 phân tử không khí (khoảng 79% N2 cùng 21% O2) bước vào khinh khí ước đã tạo nên 107 phân tử (79 phân tử N2, 14 cùng 14 phân tử phân tử CO2 H20) và từ đó bọn họ có được phương trình:M_r (khinh khí cầu) = 1 / 1,07 (0,79 M_r (N_2) + 0,14 M_r (CO_2) + 0,14 M_r (H_2 O)M_r (hỗn vừa lòng trong láng bay) = 28,8g / molCuộc thí nghiệm:Nguyên thiết bị liệu:Chất liệu mang lại khinh khí ước tôi chọn là nhẹ, đủ chặt và dễ dãi mua được. Tôi rước một túi rác bởi nhựa rất có thể tích 35 lít. Cấu tạo khung cùng nến mang được thiết kế bằng ván balsa (gỗ có tỷ lệ rất thấp). Là nhiên liệu, tôi đã sử dụng các hợp chất và hỗn hợp khác biệt (lỏng cùng rắn), nhưng cuối cùng tôi ra quyết định sử dụng nến sinh nhật nhỏ dại thông thường vì chúng dễ giải pháp xử lý nhất.Đặc điểm của nến:Khối lượng của nến: 1 gramChiều cao của nến: 5,4 cmTốc độ cháy: 0,0010 g / sGiá trị nhiệt độ của parafin: 46 MJ / kgCông suất sưởi một nến: 46 W

Bước 6: những phép đo:


*

Thiết bị đo tốc độ:Thiết bị này bao gồm 1 máy phát khôn cùng âm (cảm biến) được liên kết với trang bị đo Vernier LabQuest. Cảm ứng hoạt động bằng cách truyền biểu hiện siêu âm trong một chùm kha khá hẹp tại đối tượng người sử dụng đo vị trí. Các tín hiệu được phản ánh bởi đối tượng người dùng đích và trở về cảm biến. Thiết bị đo trường đoản cú khoảng thời hạn đã trôi qua đo lường và thống kê khoảng bí quyết đến thiết bị thể và từ đó, sau này hoàn toàn có thể dễ dàng tính được tốc độ và vận tốc của vật dụng thể quan liền kề được.

Bước 7: công dụng của phép đo với khinh thường khí cầu 40 lít:


*

Đồ thị cho thấy thêm lực nâng cách tân và phát triển trong thời hạn từ khi bước đầu làm rét bóng bay. Trong 50 giây đầu tiên, lực nâng tạo thêm khi bên phía trong quả bóng được nung nóng. Khi ánh sáng trong coi thường khí cầu ổn định (làm lạnh = làm cho mát qua thành của trơn bay), lực sẽ dứt tăng với không đổi.

Xem thêm: Tải Phần Mềm Real Chess 3D Lop 4, Real Chess 3D Cho Máy Tính Pc Windows

Bước 8: Nâng bóng, tùy nằm trong vào sức nóng độ


*

Có thể thấy rằng các giá trị đo của thang máy thấp hơn so với lý thuyết. Điều đó phân tích và lý giải như là hệ quả của cách thức đo nhiệt độ trong khinh khí cầu. Đầu dò ánh sáng được đặt tại giữa phần trên của bóng cất cánh nơi sức nóng độ cao hơn nữa mức trung bình. Ở phần dưới của những bức tường của bóng bay và ánh sáng thấp rộng so cùng với đo với lực nâng nhỏ hơn.Tính toán kim chỉ nan của thang lắp thêm tôi vẫn tính như thế:F_u = gV_b (_z-ρ_b)Mật độ không khí _z phía bên ngoài ở đâu và mật độ _b của khí bên phía trong khinh khí cầu:_b = (p_z Mr_b) / RT

Bước 9: nhiệt độ trong bóng bay


Nhiệt độ trong một trái bóng, như ước ao đợi, đã tăng thêm với số lượng nến làm nóng không khí. Vào biểu đồ đồ vật hai, họ thấy rằng vào đầu ánh sáng trong một quả bóng phân phát triển nhanh lẹ và khi nó đạt đến mức tối đa, vì chưng đó cải tiến và phát triển chậm hơn (do sự làm mát bên cạnh đó trong không gian).

Bước 10: Tốc độ, gia tốc và địa chỉ của khinh khí cầu


Những trái bóng bé dại hơn đã cách tân và phát triển khá không nhiều lực nâng (lên tới 0,07 N) cần reciclage.orgệc đo một lực nhỏ dại như vậy là bao gồm vấn đề. Lắp thêm đo lực tiên tiến nhất có độ phân giải 0,001 N, nhưng lại chữ số sau cùng trong số phát âm không duy nhất định. Vày vậy, tôi quyết định tiến hành một loạt phép đo bắt đầu với thể tích bóng lớn hơn khoảng 270 lít.Đối với khinh khí mong này, tôi đang không sử dụng nến làm cho nguồn tấn công lửa vì chưng chúng cần shop chúng tôi rất các và chúng không cháy cùng với tốc độ như nhau ở đa số tốc độ. Tôi đã thực hiện một trang bị thổi ra không gian nóng. Nó chuyển động theo nguyên tắc hệt như máy sấy tóc, nhưng nó chỉ cải tiến và phát triển nhiệt độ ko khí lên tới mức 500 ° C và thổi lên tới 480 lít mỗi phút. Với đều sửa đổi này, tôi đã có được độ nổi to hơn 1 N, điều đó đã cải thiện đáng kể unique của phép đo. Lần này, tôi đo lực trong quá trình làm rét quả bóng, nhưng trước tiên tôi làm nóng quả bóng cho nhiệt độ khoảng 100 ° C, tiếp đến tôi nhảy lò sưởi, nhảy đo lực và làm cho quả bóng nguội đi.

Bước 12: những phép đo:


Và, chỉ việc nói, quăng quật qua những giá trị âm, đó là do vị trí cảm biến, đôi lúc quả bóng bay từ cảm biến, nhiều lúc đến cảm biến.Kết hòa hợp hai biểu thiết bị đầu tiên, chúng tôi cho biết thêm sự nhờ vào của lực nâng vào khinh khí cầu vào nhiệt độ bên trong tàu. Tài liệu đo rất có thể được đối chiếu với dự đoán lý thuyết:F_u = gV_b (_z-ρ_b)Trên biểu đồ, chúng ta thấy một sự thống nhất chắc hẳn rằng của dữ liệu đo được với định hướng đến khoảng tầm 90 ° C. Sau đó, dữ liệu thử nghiệm ban đầu thay đổi xứng đáng kể các giá trị dự đoán. Lý do hoàn toàn có thể cho hành reciclage.org này là như sau:Ở nhiệt độ cao, thể tích của nhẵn bay tăng lên trên kích thước "bình thường", vì nó thổi nhiều hơn. Rất có thể tại thời gian đo, gồm một luồng không gian từ trái bóng bay ra bên ngoài có thể hoạt động như một lực đẩy phản ứng vấp ngã sung. Nó nên thực hiện các phép đo bổ sung cập nhật với nguồn nhiệt ko đổi cho phép nhiệt độ trong một trái bóng bảo trì ổn định theo ý muốn trong một thời gian dài cùng nó đang đổi khác công suất sưởi có thể được điều chỉnh theo ý muốn.

Bước 13: Đo gia tốc:


Thể tích khí ước 270 lít Tôi đã làm cho nóng bằng súng nhằm không khí rét đến ánh nắng mặt trời 100 ° C và sau đó tôi mang lại anh ta nâng nó lên cảm biến tốc độ nhưng tôi đính thêm trên trằn của lớp học.

Bước 14: Số đo 2 #


Chúng tôi thấy rằng dữ liệu có thể là một tuyệt vời nhất cho parabola, gồm nghĩa là vận động của bóng bay tăng tốc gần như bằng nhau. Từ bỏ biểu đồ, chúng tôi chọn vận động tăng tốc của trơn bay:a = 0,701 m / s2 (Gia tốc là một hệ số kép với x ^ 2)Đường màu black (trong biểu đồ gia dụng tốc độ) cho biết thêm mức vừa phải của đối xứng và rõ ràng là trái bóng dịch rời được gia tốc như nhau. So sánh với các dòng là khôn cùng tốt. Thông số của x có nghĩa là gia tốc của coi thường khí ước và vận tốc khinh khí cầu là theo biểu đồ:a = 0,696 m / s2 như ý muốn đợi, cùng quý hiếm như vào biểu đồ gia dụng s-tĐường màu đen (trong biểu đồ gia dụng gia tốc) cho biết xu phía tăng tốc. Đây là công dụng đo chiều cao lên đến mức 1,2 m nhằm sức cản ko khí không có tác động to hơn đến gia tốc, nhưng hoàn toàn có thể thấy rằng tốc độ vẫn giảm chậm như họ dự đoán, để chống lại không khí, tăng theo vận tốc .

Bước 15: THẢO LUẬN:

Dữ liệu với số đo cơ mà tôi đã đạt được khá giống với hy vọng đợi của tôi.

Về khí động học, hình dạng tốt nhất có thể sẽ giống hệt như giọt nước, đó nguyên nhân là nước khi rơi vào không khí tạo nên thành kiểu dáng khí đụng học xuất sắc nhất.

-Vì thế, shop chúng tôi đã chứng minh giả thuyết của chính mình mà tôi đề cập đến lúc đầu,

Và, để kết thúc bài thuyết trình, đấy là reciclage.orgdeo nhưng tôi đã đánh dấu bằng camera lắp trên khinh khí cầu lớn. Chất lượng reciclage.orgdeo không có gì quan trọng (máy ảnh từ ebay với mức giá 10 đô la), coi thường khí cầu có khoảng 1800 lít, trọng lượng máy hình ảnh là 50g:


Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *