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LABORATOIRE SCIENTIFIQUE POUR ENFANTS
Lance-roquettes. Laboratoire scientifique pour enfants
Annuaire / Laboratoire scientifique pour enfants Le bouton du panneau de commande s'enfonce sous le doigt de l'opérateur. Les projecteurs clignotent, illuminant la piste. Le signal de départ clignote nerveusement. L'échelle d'embarquement recule. Il y a un grand bruit ... et la fusée, glissant le long des guides, se précipite dans un autre vol. ... Si vous faites bouillir quelques grammes d'eau dans un segment d'un tube métallique, dans lequel un trou est scellé et le second est bouché avec un bouchon, la pression de vapeur créée à l'intérieur du tube fera tomber le bouchon. Les résidus de vapeur et d'eau se précipiteront à travers le trou ouvert, formant une force réactive qui pousse le tube dans la direction opposée à l'éjection du bouchon (Fig. 1). Ce phénomène physique a servi de base à un modèle de lance-roquettes conçu par les gars de la station républicaine des jeunes techniciens de Bachkirie. Des modèles similaires se trouvent maintenant dans les écoles d'Oufa, où ils sont utilisés comme aides visuelles dans les cours de physique sur le thème "Transformation de l'énergie", dans les cours d'astronomie.
Le corps de la fusée (Fig. 2) a été tourné sur un tour à partir d'une barre en aluminium d'un diamètre d'environ 30 mm. Auparavant, un trou d'un diamètre de 18 mm y était percé et les parois du canal intérieur étaient percées de sorte que la sortie - la buse - ait un cône. À l'extérieur, le corps de la fusée a été nettoyé avec du papier de verre fin et poli avec de la pâte.
Trois stabilisateurs sont découpés dans une tôle d'aluminium de 2 mm d'épaisseur et soudés au corps de la fusée avec une soudure contenant 0 % d'étain et 70 % de zinc. Le bouchon qui obstrue la tuyère de la fusée est en caoutchouc. Sa configuration et ses dimensions sont représentées sur la figure 3. Un boulon 1 est passé à travers le bouchon 2, enfermé dans un tube de chlorure de vinyle 3. Un fusible électrique est monté à l'extrémité du boulon tournée vers l'intérieur de la fusée. Il s'agit d'une chaudière constituée de deux rondelles métalliques - électrodes 4, isolées l'une de l'autre par un joint annulaire 5 en un matériau qui ne trempe pas dans l'eau - plexiglas ou ébonite, textolite. L'électrode supérieure (selon la figure) est en contact avec le boulon, qui est le conducteur de courant de la chaudière électrique. L'électrode inférieure est isolée du boulon par un tube en PVC. Le fil 6 y est soudé, passé à travers un bouchon près du boulon. C'est le deuxième chef d'orchestre. Entre les électrodes, le courant traverse l'eau versée dans la fusée et la chauffe jusqu'au point d'ébullition.
Le liège est monté sur une rampe de lancement ronde, découpée dans de l'étain, avec un rayon légèrement supérieur à la distance entre l'axe de la fusée et les bords extérieurs du stabilisateur. La plate-forme est soudée à des fermes de support en étain. Des barrières en étain de 10 à 15 mm de haut et des guides sont soudés par le haut à la rampe de lancement le long de sa circonférence, ce qui détermine la direction du vol de la fusée. Les fermes de support de la rampe de lancement sont renforcées sur une base en bois. Il y a aussi des projecteurs éclairant la rampe de lancement, un panneau lumineux de signal de départ et une maquette d'une rampe d'atterrissage sur roues. Dans le modèle décrit, les guides sont articulés. Cela permet de modifier l'angle de décollage, et donc la trajectoire, l'altitude et la portée de la fusée. La hauteur et la portée du vol de la fusée peuvent en outre être ajustées en modifiant la longueur de la partie supérieure du bouchon entrant dans la tuyère de la fusée, ce qui est obtenu en plaçant des rondelles en plastique de différentes épaisseurs sur le bouchon. Plus le bouchon est petit à l'intérieur de la buse, plus la pression de vapeur sera faible pour que la fusée s'envole, plus sa hauteur et sa trajectoire de vol seront faibles. En sélectionnant empiriquement l'épaisseur de ce joint, la hauteur et la portée de décollage de la fusée peuvent facilement être limitées par la taille de la pièce. Attraper une fusée est difficile. Et cela ne devrait pas être fait, car il fait très chaud au démarrage. Par conséquent, si le modèle est présenté à l'intérieur, un morceau de toile doit être tendu à l'endroit où la fusée est tombée, sur laquelle elle tombera. Le panneau de commande est une boîte allongée. Un transformateur abaisseur, un relais, grâce auquel l'affichage du signal de démarrage clignote, et une ampoule pour éclairer l'automatisation simple du panneau de commande, sont montés dans le boîtier. Le schéma du panneau de commande est illustré à la figure 4.
Lorsque vous appuyez sur l'interrupteur à bascule monté sur la paroi supérieure de la boîte, le panneau de commande se connecte à l'alimentation secteur. La tension est appliquée simultanément au fusible de la fusée et à l'enroulement primaire du transformateur Tr. Les projecteurs s'allument immédiatement, la lampe L1 de l'éclairage du panneau de commande, la lampe L2 commence à clignoter, éclairant l'inscription "Start" sur le verre du signal de démarrage. L'enroulement primaire du transformateur doit être conçu pour une tension secteur de 127-220 V et le secondaire - pour la tension des ampoules utilisées pour les projecteurs, l'éclairage automatisé et un signal de démarrage (3,5-12 V). Le clignotement du feu de signalisation de démarrage est réalisé à l'aide d'un relais thermique de type string. Le courant de l'enroulement secondaire du transformateur passe par des contacts fermés 2, un fin fil de nickel 3 et une ampoule L2. L'inscription "Start" est allumée à ce moment. Le courant traversant ce circuit chauffe le fil de nickel 3, et il s'allonge. A ce moment, le ressort 5 tire le fil vers le bas à travers l'anneau 4 et coupe la paire de contacts 2. Le circuit s'ouvre, le voyant de démarrage s'éteint. Maintenant, le fil, en refroidissant, est réduit et le contact inférieur revient à sa position d'origine. Le cycle se répète. La fréquence de clignotement de l'inscription "Start" dépend du courant du filament de l'ampoule L2, de la tension du fil de nickel et de sa résistance. Le condensateur C, connecté en parallèle avec la paire de contacts 2, éteint l'étincelle, protégeant les contacts de la combustion. La capacité de ce condensateur est de 0,1 à 0,5 microfarads. La conception externe et les éléments décoratifs du modèle peuvent être arbitraires - tout dépend de l'imagination et des compétences des jeunes designers. Il est seulement important que tous les détails soient exécutés avec soin et élégance et fonctionnent parfaitement. Ensuite, le modèle connaîtra toujours le même succès.
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