ساخت ماشین موشکی

پایه گذاری حرکت ماشین موشکی

در اواخر قرن هفدهم پایه و اساس حرکت موشک به عنوان یک زمینه از علم مدرن گذاشته شد. این تفکر شگفت انگیز را سر اسحاق نیوتن پایه گذاری کرد. قوانینی را که این دانشمند بزرگ به دنیا معرفی کرد به نام خودش نامگذاری شده است. قوانین حرکت نیوتن در واقع برای حرکت و پرواز موشک بسیار ضروری است. در این مقاله قصد داریم از این قانون استفاده کنیم و ساخت ماشین موشکی را آموزش دهیم.

قوانین نیوتن و استفاده از آن برای ساخت ماشین موشکی

همان گونه که اشاره شد، قانون نیوتن برای ساخت ماشین موشکی بسیار مهم است. اساس قانون نیوتن به این صورت است که “اجسام در حالت سکون، در همین حال سکون می مانند و اجسام در حال حرکت در یک خط و مسیر مستقیم حرکت می کنند، مگر آن که یک نیروی نامتعادل بر روی این اجسام اثر بگذارد.” این قانون پایه گذار بسیاری از پیشرفت ها در علم و صنعت شد. تا جایی که با اتکا به این قانون، بشر توانست به کهکشان ها وارد شود و دنیای ناشناخته ای را کشف کند. در ادامه با ما باشید و با استفاده از این قانون یک ماشین موشکی را با دستان خود بسازید.

موشک چیست و عملکرد آن به چه صورت است؟

به زبانی بسبار ساده باید گفت که موشک یک محفظه پر از گاز تحت فشار است. در یک سمت این محفظه دهانه ای کوچک قرار دارد که هوا از آن خارج شده و باعث رانش و حرکت آن می شود. به این طریق موشک به حرکت در می آید. این توضیح درباره موشک حتما شما را مشتاق کرده که از نزدیک شاهد این عملکرد فوق العاده جذاب باشید. ما به شما یاد می دهیم که با وسایل ساده این صحنه های شگفت انگیز را مشاهده کنید. با وسایل موجود در منزل نی توانید یک ماشین موشکی بسازید. این قانون را به صورت ساده برای شما بیان می کنیم.

توضیح عملکرد موشک با استفاده از بادکنک

یک بادکنک را در نظر بگیرید که پر است و انتهای آن نیز بسته شده است. تا این جای کار همه چیز عادی و آرام است و بادکنک در جای خود ساکن است. نکته ای که باید یادآور شویم این است که فشار داخل بادکنک کمی بیشتر از جو اطراف آن است. همان گونه که مشاهده می کنید از هیچ جهتی نیز نیروی خالصی به آن وارد نمی شود. تا این جای مقدمه ای برای ساخت ماشین موشکی و آشنایی با عملکرد آن ارائه می دهیم. در واقع فشار داخلی در همه جهت ها برابر است. بالون ها یا بادکنک ها وقتی با هوا پر می شوند، یک انرژی بالقوه را ذخیره می کنند. اما زمانی که هوای داخل آن ها آزاد می شود، انرژی پتانسیل آن ها تغییر می کند و به انرژی جنبشی تبدیل می شود. با این قانون بادکنک شروع به حرکتی سریع می کند. با همین آزمایش ساده می توانید عملکرد موشک را مشاهده کنید. وقتی بادکنک پر از هوا شد، گردن آن را رها کتید. با این کار نیروی نامتعادلی به بادکنک وارد می شود و فشار داخلی در قسمت جلوی بادکنک بیشتر از فشار هوای داخلی در پشت بادکنک می شود. همین امر نیرویی را به وجود می آورد که به سمت جلو بر روی بادکنک وارد می شود. در واقع رانش به وجود می آید. بادکنک به سمت جلو پرواز می کند. در این جا باید گفت که هوایی که از پشت بالن خارج می شود واکنشی برابر و مخالف با رانش است.

عملکرد موشک

با توجه به قانون حرکت نیوتن، نیروهایی که یک موشک را به سمت بالا حرکت می دهد، باید بسیار بیشتر و قوی تر از نیروی جاذبه باشد. چون نیروی جاذبه آن را به سمت پایین می کشد. اگر نیروی حرکت موشک قوی تر نباشد، حرکت موشک صورت نمی گیرد. این مقدمه ها برای آموزش ساخت ماشین موشکی خیلی لازم است چرا که می توانید با عملکرد حرکت آن آشنا شوید. این نکته را همیشه در نظر داشته باشید که ” برای هر عمل همیشه یک عکس العمل متضاد و برابر وجود دارد.” خوب در مورد حرکت موشک نیز می توان گفت که گازهایی که از موشک خارج می شوند، واکنشی به دنبال دارند. با این حال موشک به سمت بالا حرکت می کند. مقدار نیروی رانش وارد شده توسط هوای خروجی از بادکنک برابر با نیروی جهت حرکت بادکنک است. این قانون مهم را می توانیم به صورت یک پروژه علمی در منزل به کار ببریم. یعنی با استفاده از آن یک ماشین موشکی بسازیم که با گاز تحت فشار مثل هوای یک بادکنک، کار می کند.

وسایل لازم برای ساخت ماشین موشکی

برای ساخت ماشین موشکی در منزل یک بطری پلاستیکی آب، نی، سیخ چوبی، چهار درب بطری پلاستیکی، بادکنک، نوار چسب، میخ، چکش، چاقو و قیچی نیاز داریم. متوجه شدید که با چه ابزار ساده ای و با استفاده از علم فیزیک می توایند یک ماشین موشکی بسازید. با این کار هم نکات مهم علمی به بچه ها آموزش داده می شود و هم باعث سرگرم شدن آن ها می شود. همچنین لحظات بسیار دلنشینی برای آن ها رقم می خورد.

اقدامات لازم برای ساخت ماشین موشکی

قسمت اصلی ماشین موشکی در واقع بطری آب است. یعنی نقش یک شاسی یا بدنه را بازی می کند. به همین دلیل ابتدا چرخ ها را روی این بدنه نصب می کنیم. سپس یک بادکنک بزرگ را باد می کنیم. باید برای قسمت ورودی آن یک نازل درست کرد. اندازه نازل خیلی مهم است. دو حالت نامتعادل امکان دارد اتفاق بیافتد. اگر نازل خیلی کوچک باشد، هوای موجود در بادکنک نمی تواند با نیروی کافی از آن خارج شود. این میزان هوا برای به حرکت در آوردن ماشین موشکی کافی نیست. این دهانه نازل اگر بزرگتر باشد، هوا با سرعت خیلی زیادی از آن خارج می شود و ماشین نمی تواند خیلی دور بشود. پیشنهاد ما این است که از چهار نی نوشیدنی استفاده نمایید. این چهار نی را به هم بجسبانید. سپس آن ها را داخل دهانه بادکنک قرار دهید. اقدام بعدی این است که به دور آن نوار چسب بپیچانید و دهانه را ببندید.

مرحله بعد ساخت ماشین موشکی

در این مرحله، باید نازل را روی ماشین نصب کنید. برای این کار از یک چاقو کمک می گیریم. در قسمت بالایی ماشین، دو شکاف عمودی ایجاد می کنیم. سپس نازل را از این دهانه عبور می دهیم و از دهانه بطری خارج می کنیم. کمی از نازل را از دهانه آن خارج می کنیم.

ادامه ساخت ماشین موشکی

در ادامه به یک سطح سخت نیاز داریم. برای این منظور می توانید از یک میز بلند یا کف اتاق استفاده کنید. در این مرحله، از طریق نی ها بادکنک را باد می کنیم. باید مراقب باشیم که هوا خارج نشود. کمی فشار دهید که هوا نتواند خارج شود. ماشین را روی سطح مورد نظر قرار دهید. بادکنک را رها کنید و حرکت آن را مشاهده نمایید. قسمت شگفت انگیز کار ما همین جاست. هوای داخل بادکنک تحت فشار است. این هوا به بادکنک فشار می آورد و آن را منبسط می کند. هوا از طریق نازل به بیرون رانده می شود. با این کار نیروی رانش به وجود می آید. همین نیروی رانش باعث می شود که ماشین موشکی به سمت جلو حرکت کند. دقت کنید که مسافت طی شده توسط ماشین چقدر است. می توانید با دادن تغییراتی در ساختار آن میزان سرعت و مسافت را تغییر دهید. مثلا از سه نی استفاده کنید. اندازه بادکنک را تغییر دهید. روی سطوح متفاوت این کار را انجام دهید. با ایجاد تمام این تغییرات می توانید مسافت ها و سرعت های متفاوتی از این ماشین ثبت نمایید. سعی کنید با سلیقه خاص خود ماشین موشکی را تزئین نمایید. چند تا از این ماشین درست کنید و بین خودتان با خواهر و برادران یا دوستانتان مسابقه ای ترتیب دهید. با این کار ساعت خیلی خوشی برای خود ایجاد می کنید.

پایان سخن

تفکر حرکت موشکی توسط نیوتن، توانست دنیای جذابی در علم فیزیک ایجاد کند. حرکت موشک ها و شناخت دنیای فضا از تاثیرات این تفکر و قانون حرکت نیوتن بود. در این مقاله علمی و با استفاده از علم فیزیک و قانون حرکت نیوتن، با هم توانستیم یک ماشین موشکی بسازیم. برای این کار ابزار بسیار ساده ای نیاز بود. پس به راحتی می توانید یک ماشین موشکی جذاب بسازید و اوقات خوشی برای خود ترتیب دهید. طرح یک مسابقه با دوستانتان، بهترین ساعت ها را برای شما ایجاد می کند.

نویسنده: عجیب تو جیب

هرگونه کپی برداری از محتوا تنها با ذکر نام “عجیب تو جیب” و “درج لینک دقیق محتوا” در سایت مجاز است و در غیر این صورت و مشاهده‌ آن پیگرد قانونی دارد.