• مشکی
  • سفید
  • سبز
  • آبی
  • قرمز
  • نارنجی
  • بنفش
  • طلایی
  • تعداد بازديد :
  • 851
  • دوشنبه 1395/3/24
  • تاريخ :

هواپیمای کاغذی

هواپیمای کاغذی

مقدمه:

ساخت هواپیماهای کاغذی تفریحی سرگرم کننده و جالب است. بسیاری از طرح ها به صورت هواپیمای مینیاتوری ساخته شده از کاغذ تا شده همراه با بال، تثبیت کننده و حتی گاهی برآافزا (flap) هستند. این سازه ها طوری به نظر می رسند که انگار آماده ی پرواز و اوج گرفتن هستند. با این حال طرح هایی نیز وجود دارند که بسیار عجیب به نظر می رسند و ممکن است تصور کنید این نوع هواپیماها هیچ وقت قادر به پرواز نخواهند بود. (مانند طرحی که در این فعالیت علمی پیاده خواهید کرد.) فعالیت زیر را انجام دهید تا بررسی کنید این طرح ها عملی هستند یا خیر.

پیش زمینه:

اگر چه طرح های بسیار زیادی برای ساخت هواپیمای کاغذی وجود دارد، تقریباً همه ی آنها ساختاری صاف و بال گون دارند که مانند هواپیماهای قدیمی سبب ایجاد نیروی لیفت (lift) به منظور نگه داشتن هواپیما در هوا می شود.

هواپیمایی که در این فعالیت علمی می سازید، (که یادآور طرح Phillip Swift در رقابت بین المللی هواپیماهای کاغذی امریکا در سال ۱۹۶۷ است) نیروی لیفت خود را به جای بال از دو حلقه می گیرد. بال های معمولی هواپیما نوک بال دارند که تولید گردابه می کند و نیروی مقاوم یا درگ را افزایش می دهد. (که برای ماندن جسم در هوا چندان مناسب نیست.) حلقه های ایجاد کننده ی لیفت در این طرح نوک بال ندارند و در نتیجه مقاومت کمتری ایجاد می کنند. همچنین شکل ساده ای که این هواپیما دارد سبب می شود بتوان آن را دقیق پرتاب کرد.

هواپیمای کاغذی

مواد و وسایل مورد نیاز:

 قیچی
 خط کش
 مداد یا خودکار (اختیاری، برای علامت زدن اندازه ها و بریدن کاغذ)
 کاغذ یادداشت ضخیم سه در پنج اینچ (یا کاغذ پوشه یا هر کاغذ ضخیم دیگر)
 کاغذ پرینتر یا هر کاغذ سفت دیگر
 نوار چسب شفاف

هواپیمای کاغذی

 نی پلاستیکی سفت (که هیچ قسمتی از آن قابلیت خم شدن نداشته باشد.)
 متر اندازه گیری (یا یک نخ بلند)
 یک فضای باز در داخل یا خارج خانه که بتوانید در آن هواپیمای خود را پرتاب کنید و فاصله ای که طی می کند را اندازه بگیرید. در داخل خانه یک راهروی طولانی یا اتاق بزرگ مناسب است. اگر می خواهید فعالیت را بیرون از خانه انجام دهید، زمانی این کار را بکنید که باد زیادی نوزد.

آماده سازی:

با استفاده از خط کش (و مداد یا خودکار) فواصل یک اینچی را در طول قسمت کوتاه کاغذ یادداشت خود اندازه بگیرید.

حال از این علامت ها کاغذ یادداشت را در جهت طولی ببرید تا سه نوار با ابعاد پنج در یک اینچ داشته باشید. (اگر از کاغذ سفت استفاده می کنید، ابتدا با خط کش طرح این سه نوار پنج در یک اینچ را روی کاغذ رسم کنید.)

یک تکه نوار چسب در یک انتهای کوتاه یکی از این سه نوار قرار دهید. سپس نوار را به صورت حلقه ی کامل درآورید و دو انتها را به هم بچسبانید.

هواپیمای کاغذی

دو نوار دیگر را طوری به هم بچسبانید که انتهای آنها کمی روی هم قرار بگیرد و نواری طولانی حاصل شود.

مانند قبل به یک انتهای این نوار بلند یک تکه نوار چسب بزنید. سپس نوار را به صورت حلقه ی کامل درآورید و دو انتها را به هم بچسبانید.

روی یک سر نی یک تکه چسب بزنید. سپس با این چسب نی را از این ناحیه در داخل حلقه ی بزرگتر قرار دهید.

هواپیمای کاغذی

چسباندن حلقه دوم به نی کمی دشوارتر است. قسمتی از حلقه دوم که به نی می چسبد باید دقیقاً مطابق با قسمتی از حلقه اول باشد که به سر دیگر نی چسبیده است. در این حالت با دقت به کمک چسب انتهای نی را به حلقه کوچک تر بپسبانید. آیا این سازه شبیه هیچ هواپیمایی که تا به حال دیده باشید است؟ به نظرتان این سازه قدرت پرواز دارد؟

با برگه دیگری که دارید هواپیمای کاغذی مورد علاقه تان را با هر طرحی که دوست دارید بسازید. می توانید برای گرفتن ایده های مختلف در این مورد در اینترنت جستجو کنید.

هواپیمای کاغذی

روش کار:

حال زمان پرواز هواپیما فرارسیده است! هواپیمای دو حلقه ای خود را از وسط بگیرید، به طوری که حلقه ی کوچک در جلو باشد. آن را مانند یک نیزه پرتاب کنید. (ممکن است برای یادگیری روش صحیح پرتاب نیاز به تمرین داشته باشید.) هواپیما در هوا چگونه عمل می کند؟

یک خط شروع برای پرتاب دو هواپیما از آنجا تعیین کنید.

هواپیمای دو حلقه ای را از خط شروع پرتاب کنید و مسافتی که هواپیما از خط شروع تا زمین خوردن طی می کند را اندازه بگیرید. چه مسافتی طی شده است؟

این کار را حداقل دو مرتبه دیگر تکرار کنید. مسافت متوسط طی شده توسط هواپیما چقدر است؟ فکر می کنید کدام هواپیما مسافت بیشتری طی می کند؟

هواپیمای کاغذی

 حال هواپیمای دوم را چند بار برای تمرین پرتاب کنید. هواپیما در هوا چگونه پرواز می کند؟

 اکنون در خط شروع بایستید و هواپیمای دوم را پرتاب کنید. مسافتی که هواپیما از خط شروع تا زمین خوردن طی می کند را اندازه بگیرید. چه مسافتی طی شده است؟
 این کار را حداقل دو مرتبه ی دیگر تکرار کنید. متوسط مسافت طی شده توسط هواپیمای دوم چقدر است؟
کدام هواپیما بیشتر در هوا باقی می ماند؟ آیا الگوی پرواز آنها یکسان است؟ آیا لازم است دو هواپیما را به گونه های مختلف پرتاب کنید؟

آزمایش های تکمیلی:

سعی کنید با اضافه کردن اجزای دیگر به هواپیماها، دینامیک آنها را تغییر دهید. یک گیره ی کاغذ در پایین حلقه ی کوچک قرار دهید. با این اضافه بار هواپیما چگونه پرواز می کند؟ اگر همین بار را به هواپیمای دوم متصل کنید چه اتفاقی می افتد؟

یک هواپیمای حلقه ای بسیار طولانی با دو نی بسازید. آیا این هواپیما مسافت طولانی تری نسبت به هواپیمای دو حلقه ای طی می کند؟ برای ساخت این هواپیما در انتهای یک نی شکاف کوچکی ایجاد کنید و سر نی دیگر را داخل آن فرو کنید. سپس این قسمت را چسب بزنید.

می توانید به جای دو حلقه از چهار حلقه در هواپیما استفاده کنید  به طوری که دو حلقه ی کوچک در یک انتها درست کنار هم و دو حلقه ی بزرگ در انتهای دیگر قرار بگیرند. این حلقه های اضافی چه تأثیری در نحوه ی پرواز هواپیما دارند؟

مشاهده و نتیجه گیری:

در تمام اجسامی که پرواز می کنند چند اصل یکسان است. جاذبه آنها را به سمت پایین می کشد اما در همین حین هوا کمک می-کند که پایین نروند. اگر یک کاغذ را در ارتفاع رها کنید، مستقیم به زمین نمی رسد و به این طرف و آن طرف می رود. کاغذ برای رسیدن به زمین باید هوا را کنار بزند. با هر حرکت برگه مقداری از این هوا کنار می رود و کاغذ می تواند پایین تر بیاید.

از آنجا که کاغذ صاف برای پایین آمدن باید هوای زیادی را کنار بزند، سرعت فرودش آهسته است. حال اگر همان کاغذ را مچاله کنید و به صورت یک توپ دربیاورید، خواهید دید که مستقیم و با سرعت به زمین می رسد. در این حالت وزن کاغذ تغییری نکرده است، اما هوا می تواند به آرامی از دور توپ حرکت کند و کنار برود تا توپ به آسانی به زمین بخورد.

هواپیمای کاغذی

برای اینکه یک جسم در هوا باقی بماند، باید تعادلی میان جاذبه که آن را به سمت پایین می کشد و نیروی لیفت تولید شده در نتیجه ی حرکت در هوا ایجاد شود. طرح مناسب باید این نیروها را موازنه کند تا جسم به جلو حرکت کند و توسط کشش گرانش شتاب بگیرد. اما چه طرحی خوب است و چه طرحی مناسب نیست؟ برای درک این موضوع باید نتایج آزمایش های خود را به طور دقیق یادداشت کنید. تغییراتی که در ساختار هواپیمای کاغذی خود ایجاد می کنید را به یاد داشته باشید و اگر به طرحی مناسب برای ساخت هواپیما دست یافتید، آن را به دوستان خود نیز یاد بدهید.

منبع: Flying Hoopster

بخش پژوهش های دانش آموزی سایت تبیان، تنظیم: نیلوفر یاقوتی

توپ های گلوتنی!

توپ های گلوتنی!

گلوتن ترکیبی از پروتئین ها در داخل دانه ی گندم است که این ویژگی های ارزشمند را ممکن می سازد. به دلیل داشتن این ویژگی ها خمیر گندم می تواند گاز را در خود به دام بیندازد
تشخیص رنگ ها و اثر استروپ

تشخیص رنگ ها و اثر استروپ

اثر استروپ از کلمات چاپ شده در رنگ های مختلف (مانند قرمز، سبز یا آبی) استفاده می کند و نشان می دهد که زمانی که این کلمات چاپ شده خود اسم رنگ ها باشند...
چرا کف حمام سرد و حوله گرم است؟

چرا کف حمام سرد و حوله گرم است؟

ابتدا باید در مورد مبحث انرژی صحبت کنیم. گرما یکی از اشکال انرژی است. هنگامی که جسمی گرما می گیرد، انرژی جنبشی مولکول های این جسم افزایش پیدا می کند و مولکول ها سریع تر حرکت می کنند. دما معیاری از سرعت متوسط مولکول های ماده است.
UserName