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2015年6月14日 星期日

水火箭的製作教學

水火箭的製作教學

1. 出處一

水火箭製作材料明細表
 
品 名
數量
 
      
1
保特瓶
5
1,250cc
可口可樂、蘋果西打、百事可樂、黑松汽水、沙士等三支須相同
2
防水膠帶電火布
1
 
黏貼接縫用,每6人用一卷
3
雙面膠帶
1

黏貼尾翼用,每6人用一卷
4
透明膠帶
1
 
初步固定用
5
20公分直尺
1
塑膠尺

6
美工刀

1
 
7
    

1
 
8
油性奇異筆

細字

9
釘書機

10
固定尾翼片使用
10
釘書針
1
10
建議使用經驗,以雄師釘書針材質較佳
11
切割墊
1
A4
墊面印有分割線
12
滾輪
1
 
壓平尾翼用
13
泡綿頭
1
 
火箭頭
14噴射嘴1 底部噴水處
15發射架1  
16打氣筒1 最好是用手打氣不要用腳踏式
           以下的八張水火箭製作說明,感謝水立夫先生提供。

2. 出處二

水火箭

操作步驟與現象:
準備材料:兩個大小相同的寶特瓶、8號實心橡皮塞(可由化工材料行購得)、球針一支、墊板一塊、 打氣桶一個
水火箭製作圖
1.首先將其中一個寶特瓶切成三等份。(製作圖1)
2.留下瓶口及中段部分;將第二個寶特瓶倒過來。 (製作圖2)
3.將第一個的瓶口接在第二個寶特瓶的瓶底;再將第一個的中段瓶身接在第二個寶特瓶的瓶口。 (製作圖3)
4.接上去之後﹐從各個方向確定整個火箭的箭身完全是直的﹐確定之後﹐用膠帶將兩個接口粘緊。
5.再將墊板剪成機翼﹐機翼的數目可以是3或4片﹐至於圖中尺寸僅供參考﹐也可以根據個人喜好設計外型。太大的機翼很容易被風吹掉且較重;太小的機翼發揮不了穩定的作用。 (製作圖4)
6.機翼完成後﹐利用膠帶將其平均分配黏貼在火箭後段身上﹐若分配不均﹐火箭會向一邊偏航。機翼裝上之後要確定是否牢固。(製作圖5)
7.彈頭的部份是否要做都可以,可選擇保麗龍或泡棉來做彈頭。利用剪刀將保麗龍或泡棉剪裁成尖頭圓柱體後,直接用膠帶固定在火箭上端。(製作圖7)
8.將球針直接穿過實心的8號橡皮塞,再將橡皮塞塞進瓶底口(火箭底部瓶口)。(見下圖一)
9.先架設一個斜板,讓寶特瓶瓶口向下,球針裝上打氣桶開始灌氣,直到寶特瓶射出去。 (見下圖二)
10.寶特瓶本身不會噴很高,掉下來時仔細看瓶子,可發現瓶中有許多白霧,手壓瓶身,煙會冒出來,這就是水蒸氣。
11.將寶特瓶中裝三分之一的水,放在斜板上,並將橡皮塞緊塞在瓶口。
12.球針裝上打氣桶開始灌氣,直到寶特瓶射出去(見下圖三)。可看到火箭飛的比之前更高、更遠。
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     圖一
      圖二     圖三
原理:
1.本遊戲主要是運用空氣熱漲冷縮的來完成的。因為加熱水倒入瓶子內後,瓶內的原本的空氣,通通變成熱空氣往瓶口逸散,這時候瓶口放上白煮蛋,瓶子就成為密閉狀態。在這種狀態下,等瓶子慢慢冷卻,瓶內的空氣體積就會空氣可以包含水蒸氣,溫度越高,可以包含的量就越多。當空氣的溫度變低時,如果它所含的水蒸氣太多,就會把多餘的水蒸氣釋出而產生雲或霧。
2.如果把空氣壓縮,它的溫度會增高,反過來,空氣在膨脹時溫度就會降低。在寶特瓶中灌氣,等於把外面的空氣壓進寶特瓶中,這時它的溫度會升高,會增加所含有的水蒸氣。也因為溫度升高,有一部分熱量會散到外面。等壓力大到脫離橡皮塞時,瓶中空氣瞬間膨脹,溫度急速下降,多餘的水蒸汽凝結,而使瓶中充滿白霧。也由於空氣膨脹而噴出時的反作用力,將瓶子瓶底推出。並因膨脹的振動而產生”爆聲”。如果瓶中裝了一些水,水噴出的反作用力更大,瓶子會飛的更高。
叮嚀的話:
1.水火箭的發射台、發射頭…等等套件,可以買現成的,更為方便,請參考:專賣店網頁
2.玩水火箭時,注意火箭頭的方向,千萬不能對著人發射。
3.改變寶特瓶中的水量,再試看看多少水量能夠飛的較高、較遠。

3. 出處三

  • 材料與工具
  • 火箭頭部份製作
  • 火箭頭與壓力槽的連接
  • 尾翼部份製作
材料:
火箭頭、噴嘴、尾翼膠片 * 2。
保特瓶3個(務必使用汽水瓶、最佳尺寸為1250cc或1500cc、3個樣式需一樣)。
工具:
剪刀、美工刀、防水膠帶(電火布)、雙面膠帶、切割墊板、簽字筆、尺。
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  • 材料與工具
  • 火箭頭部份製作
  • 火箭頭與壓力槽的連接
  • 尾翼部份製作
瓶口下方約6公分處,以簽字筆作下記號。
瓶底最寬處也以簽字筆作下記號。(仔細看會有一接合線,以此線作為基準)
先以美工刀刺穿寶特瓶,再以剪刀沿記號線剪開。
將火箭頭由上方瓶口處套入。
將火箭頭放正,用防水膠帶於相接處加以固定。


  • 材料與工具
  • 火箭頭部份製作
  • 火箭頭與壓力槽的連接
  • 尾翼部份製作
取一完整的瓶子,切勿切割,做為壓力槽。
將火箭頭與壓力槽的底部相連接,然後置於平坦之桌面上或地面上滾動,看看是否連接平整,滾動情況是否平順。
若平順,則以防水膠帶加以固定。
  • 材料與工具
  • 火箭頭部份製作
  • 火箭頭與壓力槽的連接
  • 尾翼部份製作
尾翼膠片對摺,再把邊緣壓平。
將壓平的尾翼膠片開口處約11公分,摺邊約4公分,用簽字筆劃兩個梯形。
以美工刀、尺將劃線部份割開。
取兩邊梯形部分製作尾翼,中間部分捨棄不用。
依相同步驟,完成片4尾翼。
將梯形之長邊(開口處)劃1公分記號線。(如圖左一)
翻開尾翼,裡面貼上兩條雙面膠帶,將它黏貼住。(如圖左二)
將梯形之1公分記號線處,往外摺起90°,另一邊同樣動作。(如圖左三)
用雙面膠黏貼於摺起部分的底部。(如圖左四)
依相同步驟,完成片4尾翼。
沿短邊、斜邊用防水膠帶再貼過。
防水膠帶之貼法為貼一半,然後懸空之另一半再反折至另一邊。
依相同步驟,完成片4尾翼。
取一空瓶,瓶底最寬處以簽字筆作下記號。(仔細看會有一接合線,以此線作為基準)
瓶底記號處往上量約12公分以簽字筆作下記號。
先以美工刀刺穿寶特瓶,再以剪刀沿記號線剪開。
注意:瓶底處待會兒黏貼尾翼時為上方。
將四片尾翼平均黏貼於瓶上。
尾翼底部需與上圖下方貼齊。
以防水膠帶黏貼在尾翼的兩側,黏貼時須注意防水膠帶的長度須夠長,上方需與頂部切齊,下方需比底部長約3公分反折入瓶內,以增加牢固程度。
依序將四片尾翼兩邊都貼上防水膠帶補強。
將尾翼套入壓力槽的瓶口處,需注意保持整體保特瓶火箭箭身的筆直,以確保飛行方向的準確。
再以防水膠帶纏繞於尾翼上方兩圈。
將噴嘴鎖上寶特瓶瓶口。
簡易水火箭的製作
前言:  十、九、八、七、六、五、四、三、二、一發 
射。不論是電影或是實況轉播。你是否都為那象
 
徵人類智慧結晶火箭等噴出巨大火焰,載著人類的夢想,奔向浩瀚的太空,嚮往不已。我們如何使火箭劃過長空,她的原理是甚麼?影響的因素又有那些?
 
 
製作:1.準備二至三個寶特瓶,自行組合裝置如圖。
2.準備一個軟木塞,能緊塞住寶特瓶口。將一球類用打氣球針穿軟木塞。
3.尾翼製作材料可自行選擇,安裝時要對稱與牢固。
4.準備一個架子,以能置放製作的水火箭,且能改變發射角度為原則。
 
活動:1.先注入水於火箭底部,再將軟木塞塞緊瓶口。 
 
2.將軟木塞上之球針和打氣筒的氣嘴結合扣緊。置於架子上。
3.開始打進入瓶內〈此時可以由瓶內水冒出氣泡觀察到〉。持續打氣進入瓶內直至火箭射出。
4.不同組別所製作之火箭一一發射。比較那一組飛的比較遠?那一組飛的比較穩?請互相比較並討論原因何在?
問題:1.讓火箭飛出的原因是當火箭底部壓力變大後,將軟木塞噴出後,水亦快速噴出。這和火箭噴出氣體後向上推進是一樣的。所以軟木塞的鬆緊,水量的適量與否?你是否找到一個最佳的方式?日常生活還有那些應用是相似的原理呢?為甚麼,簡述之。
2.你是否發現不同發射角度,有相當不同的距離結果?火箭的軌跡是否很相似,請將幾次觀察的結果,大致劃出和描述它的軌跡?
3.火箭本身的重心會影響飛行的角度,如同標槍一樣,你找到的重心是偏後一點、中心、還是偏前呢?〈可以利用加水在前端等方法改變重心,重心求法可利用高中課本的線綁住畫出鉛垂線的交點〉。
4.沒加尾翼時,火箭是否旋轉?為何加上尾翼卻不會,寫下你的理由〈你可以將火箭至於電風扇前,點燃香,觀察煙霧留過火箭的變化,以力距觀點去思考〉
比賽: 
累積上述的經驗後,你對火箭發射,結構,飛行應該有較深入的掌握,那我們就可以來比賽了
1.以同樣的寶特瓶兩個。自行結合,加上你的配重和設計。以三次成績總和決勝負。看誰的火箭飛最遠。
2.找一個目標,看誰射的最準,最靠近。開放五次機會,去找出你要的條件後,以一次決定,看誰是未來最佳的迫擊炮射手。
施放程序說             明相 關 物 理 名 詞
加水提供質量以增加動量動量守恆
打氣利用水火箭內外空氣壓力差,產生作用力氣壓
發射利用動量守恆及作用力與反作用力使水火箭前進作用與反作用力 
動量守恆
飛行主要以衝力、地心引力及空氣阻力為受力來源。氣壓、拋體運動、萬有引力、摩擦力
 


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