trong gợi ý này tôi sẽ lý giải nguyên lý của coi thường khí cầu cất cánh (được gọi là đèn lồng trên bầu trời). Tôi đã gồm khinh khí mong cho dự án trường học, bởi vậy, tôi cho là nó có thể khiến fan khác thân thiết khi thấy cách thức hoạt động vui chơi của khinh khí mong và tôi dịch nó từ ngôn ngữ của mình. Về hướng dẫn làm cho khinh khí cầu, có tương đối đầy đủ hướng dẫn về nó, bởi vì vậy, chỉ việc tìm tìm một chút. :)

Xin lỗi do những lỗi ngữ pháp rất có thể có vào lời khuyên, giờ đồng hồ Anh không phải là ngôn ngữ mẹ đẻ của tôi.Bạn đã xem: giải pháp làm khinh khí cầu bay được

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi, hoặc ý tưởng phát minh cho một số trong những dự án mới, chỉ việc hỏi dưới hoặc gửi đến tôi PM.Bạn đã xem: giải pháp làm coi thường khí cầu đơn giản

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

Nếu các bạn sẽ thích nó, hãy bình chọn!

Vật tư:

Bước 1: ra mắt lịch sử

Khinh khí mong là gì?

Như chúng ta cũng có thể đã dấn ra, khinh khí mong trong cơ bản chỉ là một túi béo mà chúng ta đặt không khí nóng, được cung ứng bởi một trong những nguồn lửa, vị vậy nó có thể bay.

Bạn đang xem: Cách làm khinh khí cầu đơn giản

Khinh khí cầu được thực hiện trong WW2 bởi Nhật Bản, chúng đã ném bom vào Mỹ, phép tắc là chúng bắt những luồng không khí nhằm điều hướng, và tiếp nối khi chúng sẽ đến nơi nhắm mục tiêu, chúng sẽ tắt ngọn lửa. Điều đáng ngạc nhiên là đôi lúc họ sẽ đánh một chiếc gì đó, tuy thế họ đã dừng lại vì họ do dự liệu nó có hoạt động hay không.Về đèn lồng trên thai trời, bọn chúng thường được thiết kế từ bánh tráng với khung tre, toàn cục bóng bay được cung ứng bởi giấy tre nhúng vào sáp. Vẻ ngoài là lửa làm nóng bầu không khí trong khinh thường khí cầu tạo nên lực nâng, và tiếp nối lực nâng to hơn trọng lượng bóng kế tiếp nó ban đầu tăng lên. Khinh khí cầu hoàn hảo nhất đầu tiên, được sản xuất bởi anh em Etienne và Joseph Montolfier. Bong bóng được gia công từ giấy và chạy bằng đốt, trọng lượng 800 m ^ 3. Nó đạt đến chiều cao 2000 m cùng hạ cánh cách đây vài km.Ngày nay, coi thường khí ước được áp dụng trong thể thao, đèn lồng trên bầu trời được sử dụng cho một số trong những dịp đặc biệt như tiệc sinh nhật, lễ mừng năm mới, v.v.

Bước 2: Ý tưởng có tác dụng bth.vnệc:

• Thông sang một loạt những thí nghiệm với đo lường, tôi dự định xác minh thiết kế về tối ưu của khinh thường khí ước (thể tích bóng, công suất cần thiết và sự đốt cháy nhiên liệu, trọng lượng của toàn bộ cấu trúc)• Tôi ao ước kiểm tra xem sức nóng độ đổi khác trong coi thường khí cầu ra sao tùy nằm trong vào: vận tốc nguồn không giống nhau của khinh khí mong và gia tốc.Các thắc mắc chính là: 1. Nhiên liệu làm sao là tốt nhất có thể để đẩy láng bay? 2. Tốt hơn là áp dụng một quả bóng to hơn hoặc bé dại hơn?Giả thuyết là: 1. Hydrogen, bởi nó nhẹ và không tồn tại carbon rất có thể làm cho cục bộ khí nặng nề hơn.2. Lớn hơn, vì bề mặt của trái bóng cất cánh lên bên trên một hình vuông và thể tích tại đoạn ba, vày đó tỷ lệ không khí được tàng trữ trong trái bóng nhỏ dại hơn và lớn hơn là khác nhau. Và hiện nay hãy chứng minh điều đó!

Bước 3: phác họa 1: vận động của ko khí bên trong khinh khí cầu


*

Học thuyết:• Đèn lồng cất cánh theo chính sách nâng trong không khí. Bằng cách làm nóng không gian trong đèn lồng, ko khí ấm hơn trường đoản cú môi trường, kia là tại sao tại sao nó có mật độ thấp hơn, nó tạo ra một thang máy, khi nó trở nên to hơn đèn lồng trọng lượng, đèn lồng được nâng lên không trung.Phác thảo 1 cho thấy thêm chuyển rượu cồn không khí bên phía trong khinh khí cầu, tôi nghĩ rằng toàn bộ đều được diễn tả khá tốt. :)

Bước 4: Áp suất thủy tĩnh

Áp suất (p) được có mang là tỷ số của lực (F) và mặt phẳng (A) mà lại lực tác dụng theo các góc vuông. Chúng ta cũng có thể bth.vnết công thức: phường = 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 khía cạnh phẳng tuy nhiên song với bề mặt (A) của chất lỏng. Trên mặt phẳng của một khối lượng chất lỏng công dụng chiều cao xi lanh h. Đầu tiên, xác định khối lượng V có hình trụ là bao nhiêu:V = A hKhối lượng của hóa học lỏng xi lanh có thể được biểu thị từ tỷ lệ (= m / v)m = V vậy đó là: m = A hvà trọng lượng của hình trụ (G = m g) là:G = A h ρ gVì áp suất bằng xác suất giữa trọng lượng của hóa học lỏng và bề mặt mà nó hoạt động, biểu thức mang lại áp suất thủy tĩnh như sau:p = g g

Bước 5: Phao:


*

• sức nổi là lực ảnh hưởng lên tất cả các khung người chứa chất lỏng (chất lỏng và hóa học khí) được search thấy vào lực trường tiềm năng (trường hấp dẫn, khối hệ thống gia tốc) và nó xảy ra do sự biệt lập do áp suất thủy tĩnh tác động tại vị trí trên và phần dưới.Vì vào trường thích hợp của chúng ta, chúng ta có tỷ lệ không khí thoát khỏi khinh khí cầu và tỷ lệ khí trong khinh khí cầu, chúng ta cần tính toán: F_u = ∆ρ g VỞ đâu: ∆ρ = ρ_z - _b => là tỷ lệ chênh lệch của khí vào và ngoại trừ khinh khí cầuPhương trình trạng thái bình thường của khí:p ∙ V = n R ∙ Tp ∙ V = m / M_r R ∙ T p ∙ M_r = m / V R ∙ Tp ∙ Mr = ρ R ∙ TNhững phương trình này mang lại phép chúng ta tính toán tỷ lệ của khí, như sau:ρ = (p M_r) / (R ∙ T)Khối lượng mol của không khí:• không gian là lếu láo hợp những loại khí khác nhau, vào đó thông dụng nhất là nitơ (78%), oxy (21%) cùng argon (1%). Đây là vì sao tại sao trọng lượng mol của chính 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, công ty chúng tôi đã sử dụng các giá trị thiết bị lý với hằng số sau đây:F1- lực từ bỏ up_ ___________ g- hằng số hấp dẫnF2 - lực từ bỏ xuống ____________-mật độ Lực lượng F3, F4- mặt ____________ Fu- lực nângp-preasure ____________________ p_a- áp suất khí quyểnF - lực lượng ______________ n- số molA, S- diện tích bề mặt _____________ R- hằng số khí chungp_hs- áp suất thủy tĩnh ____ M_r- cân nặng mol của khím- trọng lượng-_ ___________________ T - ánh nắng mặt trời trong kelbth.vnnsV- thể tích ____________ p_b- tỷ lệ không khí phía bên trong khinh khí cầuP- chênh lệch áp suất vào và ko kể khinh khí cầup_z- tỷ lệ không khí phía bên ngoài khinh khí cầu Nhiên liệu:• làm cho nhiên liệu tôi đã thực hiện nến parafin. Chúng bao gồm một loại nguyên nhiên liệu rắn và nhiều loại cầu chì thường được thiết kế từ vải cotton được bảo phủ bởi parafin nóng 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 với cháy khi có oxy. Nến bị dập tắt khi các chất oxy trong không khí sụt giảm dưới khoảng 16%.Chọn nhiên liệu:• Thật hoàn hảo nếu tôi là mối cung cấp nhiệt có thể đốt cháy hydro vào oxy, bởi vì đốt cháy hydro chỉ tạo thành hơi nước (không bao gồm carbon dioxide), đó là 1 trong những lựa chọn giỏi để nâng bóng bay do trọng lượng phân tử rẻ (M_r (H20) = 18g / mol). Hydrogen, mặc dù nhiên, cần thiết được áp dụng vì lý do an toàn.• lúc đốt nến (parafin), nó giải phóng một phần trăm nhất định CO2 cùng H2O. Khi có tương đối nhiều hơi nước trong tất cả hổn hợp không khí trong bóng bay. CO2 không được ước muốn trong một trái bóng cất cánh vì nó làm cho không khí trở nên lớn hơn, bởi nó bao gồm trọng lượng mol lớn hơn không khí (M_r (CO2) = 44g / mol).• Một hỗn hợp những hydrocacbon parafin bao gồm chiều dài chuỗi trăng tròn nguyên tử carbon. Những phân tử vì vậy có các nguyên tử xấp xỉ 2H trên một nguyên tử C và bằng phương pháp đốt cháy, chúng cho ra cùng một số phân tử CO2 với H20. Sau đó, trong một vài phép đo, như một nguồn nhiệt được thực hiện máy thổi khí nóng. Cho nên tôi có được sự an toàn, tốc độ và đơn giản dễ dàng trong bth.vnệc thực hiện các phép đo.Tính cân nặng mol khí trong khinh khí ước khi áp dụng nến:Không khí lạnh từ phía bên ngoài đến điểm cháy và có oxy từ bỏ nó kết phù hợp với hydro với carbon từ parafin. Nitơ đi vào bóng bay không gắng đổi.100 phân tử không khí (khoảng 79% N2 cùng 21% O2) đi vào khinh khí ước đã tạo ra 107 phân tử (79 phân tử N2, 14 với 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 thích hợp trong bóng bay) = 28,8g / molCuộc thí nghiệm:Nguyên trang bị liệu:Chất liệu mang đến khinh khí mong tôi chọn là nhẹ, đầy đủ chặt và dễ dãi mua được. Tôi đem một túi rác bằng nhựa rất có thể tích 35 lít. Kết cấu khung với nến mang được làm bằng ván balsa (gỗ có tỷ lệ rất thấp). Là nhiên liệu, tôi sẽ sử dụng những hợp chất và láo hợp khác nhau (lỏng cùng rắn), nhưng ở đầu cuối tôi quyết định sử dụng nến sinh nhật nhỏ dại thông thường bởi vì chúng dễ cách 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 một máy phát siêu âm (cảm biến) được liên kết với sản phẩm đo Vernier LabQuest. Cảm biến hoạt động bằng cách truyền biểu thị siêu âm trong một chùm tương đối hẹp tại đối tượng đo vị trí. Các tín hiệu được phản ảnh bởi đối tượng người dùng đích và quay trở lại cảm biến. Thứ đo từ bỏ khoảng thời gian đã trôi qua đo lường và tính toán khoảng phương pháp đến đồ gia dụng thể với từ đó, sau này hoàn toàn có thể dễ dàng tính được vận tốc và gia tốc của trang bị thể quan sát được.

Bước 7: hiệu quả của phép đo với coi thường khí mong 40 lít:


*

Bước 8: Nâng bóng, tùy ở trong vào nhiệt độ độ


*

Có thể thấy rằng các giá trị đo của thang máy ít hơn so cùng với lý thuyết. Điều đó lý giải như là hệ quả của phương thức đo ánh nắng mặt trời trong khinh khí cầu. Đầu dò nhiệt độ được đặt ở giữa phần bên trên của bóng cất cánh nơi nhiệt độ độ cao hơn nữa mức trung bình. Ở phần dưới của những bức tường của bóng cất cánh và nhiệt độ thấp rộng so cùng với đo và lực nâng nhỏ hơn.Tính toán triết lý của thang thiết bị tôi đã tính như thế:F_u = gV_b (_z-ρ_b)Mật độ không khí _z bên ngoài ở đâu và tỷ lệ _b của khí bên trong khinh khí cầu:_b = (p_z Mr_b) / RT

Bước 9: ánh nắng mặt trời trong láng bay

Nhiệt độ vào một trái bóng, như muốn đợi, đã tăng lên với số lượng nến làm ấm không khí. Vào biểu đồ sản phẩm công nghệ hai, bọn họ thấy rằng vào đầu nhiệt độ trong một quả bóng phát triển hối hả và khi nó đạt tới mức tối đa, vì đó trở nên tân tiến chậm rộng (do sự làm mát đồng thời trong ko gian).

Xem thêm: Độ Lệch Chuẩn Trong Spss Là Gì, Độ Lệch Chuẩn Là Gì Và Công Thức Tính

Bước 10: Tốc độ, gia tốc và địa điểm của coi thường khí cầu

Những trái bóng bé dại hơn đã trở nên tân tiến khá không nhiều lực nâng (lên tới 0,07 N) phải bth.vnệc đo một lực bé dại như vậy là có vấn đề. Thiết bị đo lực hiện đại số có độ phân giải 0,001 N, nhưng lại chữ số cuối cùng trong số phát âm không nhất định. Vị vậy, tôi quyết định tiến hành một loạt phép đo bắt đầu với thể tích bóng to hơn khoảng 270 lít.Đối với coi thường khí ước này, tôi đã không sử dụng nến làm nguồn tấn công lửa vày chúng cần shop chúng tôi rất các và chúng không cháy với tốc độ giống hệt ở gần như tốc độ. Tôi đã thực hiện một thiết bị thổi ra bầu không khí nóng. Nó chuyển động theo nguyên tắc giống hệt như máy sấy tóc, nhưng nó chỉ cải tiến và phát triển nhiệt độ ko khí lên đến 500 ° C và thổi lên đến mức 480 lít từng phút. Với đông đảo sửa đổi này, tôi dành được độ nổi to hơn 1 N, vấn đề đó đã nâng cao đáng kể unique của phép đo. Lần này, tôi đo lực trong quá trình làm rét quả bóng, dẫu vậy trước tiên tôi làm cho nóng trái bóng cho nhiệt độ khoảng 100 ° C, sau đó tôi nhảy lò sưởi, bật đo lực và làm cho quả nhẵn nguội đi.

Bước 12: những phép đo:

Và, chỉ việc nói, vứt qua các giá trị âm, đó là do vị trí cảm biến, nhiều khi quả bóng bay từ cảm biến, nhiều khi đến cảm biến.Kết đúng theo hai biểu vật đầu tiên, chúng tôi cho biết sự dựa vào của lực nâng vào khinh thường khí mong vào nhiệt độ độ bên trong tàu. Dữ 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 chắn rằng của tài liệu đo được với triết lý đến khoảng chừng 90 ° C. Sau đó, dữ liệu thử nghiệm ban đầu thay đổi đáng kể những giá trị dự đoán. Lý do rất có thể cho hành bth.vn này là như sau:Ở ánh sáng cao, thể tích của bóng bay tăng lên trên kích thước "bình thường", vày nó thổi những hơn. Hoàn toàn có thể tại thời gian đo, gồm một luồng không gian từ quả bóng bay ra ngoài có thể hoạt động như một lực đẩy phản nghịch ứng xẻ sung. Nó nên thực hiện các phép đo bổ sung với mối cung cấp nhiệt không đổi cho phép nhiệt độ vào một trái bóng duy trì ổn định theo nguyện vọng trong một thời hạn dài cùng nó đang chuyển đổi công suất sưởi rất có thể được điều chỉnh theo ý muốn.

Bước 13: Đo gia tốc:

Thể tích khí mong 270 lít Tôi đã làm cho nóng bằng súng nhằm không khí lạnh đến ánh sáng 100 ° C và tiếp nối tôi đến anh ta nâng nó lên cảm biến tốc độ nhưng mà tôi gắn thêm trên nai lưng của lớp học.

Bước 14: Số đo 2 #

Chúng tôi thấy rằng dữ liệu rất có thể là một tuyệt đối hoàn hảo cho parabola, tất cả nghĩa là vận động của bóng cất cánh tăng tốc gần như bằng nhau. Từ biểu đồ, công ty chúng tôi chọn hoạt động tăng tốc của nhẵn bay:a = 0,701 m / s2 (Gia tốc là 1 hệ số kép cùng với x ^ 2)Đường màu đen (trong biểu đồ tốc độ) cho biết thêm mức vừa phải của đối xứng và ví dụ là quả bóng di chuyển được vận tốc như nhau. So sánh với các dòng là cực kỳ tốt. Hệ số của x tức là gia tốc của coi thường khí cầu và gia tốc khinh khí ước là theo biểu đồ:a = 0,696 m / s2 như mong đợi, cùng quý hiếm như trong biểu đồ gia dụng s-tĐường màu đen (trong biểu vật gia tốc) cho biết thêm xu hướng tăng tốc. Đây là kết quả đo chiều cao lên tới 1,2 m nhằm sức cản ko khí không tồn tại tác động lớn hơn đến gia tốc, nhưng hoàn toàn có thể thấy rằng gia tốc vẫn sút chậm như họ dự đoán, để chống lại không khí, tăng theo vận tốc .

Bước 15: THẢO LUẬN:

Dữ liệu và số đo mà tôi có được khá như thể với mong mỏi đợi của tôi.

Về khí đụng học, hình dạng tốt nhất có thể sẽ y như giọt nước, đó là vì nước khi rơi vào cảnh không khí tạo thành thành dạng hình khí cồn học xuất sắc nhất.

-Vì thế, công ty chúng tôi đã chứng minh giả thuyết của chính mình mà tôi đề cập mang lại lúc đầu,

Và, để ngừng bài thuyết trình, đó là bth.vndeo cơ mà tôi đã ghi lại bằng camera đính thêm trên coi thường khí mong lớn. Quality bth.vndeo không có gì đặc biệt (máy hình ảnh từ ebay với giá 10 đô la), khinh thường khí cầu có tầm khoảng 1800 lít, cân nặng máy hình ảnh là 50g:

Leave a Reply Cancel reply

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