戴駿輝
一年一度的科技節來了!
科技節上有一個比賽項目,要求用自制的空氣炮去“吹”長長的一列蠟燭,吹滅蠟燭最多者獲勝。我決定挑戰這個項目,試一試自己的身手。
什么是空氣炮
空氣炮是以空氣作為介質,瞬間將空氣壓力轉變為空氣射流動力能的裝置,能產生強大的沖擊力。
第一代空氣炮
我把塑料罐底部剪去,將保鮮袋套在塑料罐罐身,并用膠紙固定,然后用橡皮筋從內部將保鮮袋底部中心與塑料罐口連接起來。
試驗時,我發現第一代空氣炮的沖擊力不大,最多只能吹滅3根蠟燭(每根蠟燭相距10 cm)。
第二代空氣炮
找到第一代空氣炮動力不足的原因后,我“對癥下藥”,制作第二代空氣炮。
原因:出氣口偏大,氣流不集中
對策:縮小出氣口
我選擇6.5 mm厚的紙板作為空氣炮炮筒材料。先用長110 cm的長方形紙板制作圓筒,橫截面直徑為13 cm,再切割出一個環形紙板,外環直徑為13 cm,內環直徑為9 cm,然后用熱熔膠將環形紙板粘在圓筒的一端。
原因:空氣儲存量不足,不能形成強大氣流
對策:增大空氣炮內部空間
我在圓筒的另一端套上保鮮袋,使保鮮袋底部與圓筒筒口保持一定的距離,既能增大空氣炮內部空間,又便于操作空氣炮時壓縮空氣,形成強大的氣流。然后,我用封箱膠固定保鮮袋與圓筒的連接處。
為了方便攜帶和操作空氣炮,我還設計并安裝了支撐圓筒的把手和固定圓筒后部的環形紙片。如此,空氣炮炮筒制作完成。
原因:彈力不夠大,不能迅速釋放壓縮空氣
對策:增大橡皮筋彈力
我將多根橡皮筋以相互交叉的方式串聯成橡皮筋帶,將3條這樣的橡皮筋帶作為彈力裝置。
我將各橡皮筋帶的一端與保鮮袋的中心固定在一起,作為壓縮氣體的裝置,嵌套在炮筒后部。接著,把各橡皮筋帶的另一端固定在爆炸螺絲上,改裝爆炸螺絲的金屬套管,將其作為固定器嵌在炮筒上。3個固定器在炮筒上均勻分布,以增強空氣炮彈力裝置壓縮空氣的能力和平衡性。
橡皮筋被拉動時,拉力作用在金屬套管上,制成炮筒的紙板受到的壓強被分散,不易損壞。
“吹蠟燭”實驗
在科技節上,我將第二代空氣炮的出氣口對準燃燒著的蠟燭火焰,同學們幫忙將綁有橡皮筋帶的保鮮袋拉到最大限度位置,迅速放開,形成強大的氣流,一次吹滅了12根蠟燭(每根蠟燭相距10 cm),打破了學??萍脊澘諝馀凇按迪灎T”項目的紀錄。
實驗原理我知道
空氣炮炮筒存儲空氣。將綁有橡皮筋帶的保鮮袋拉到最大限度位置,內部空氣量增加,迅速放開保鮮袋,內部空氣被擠壓,通過直徑小于炮筒直徑的出氣口發射出來,速度快,壓強大,具備炮彈般的沖擊力,迅速將蠟燭吹滅。
勇敢挑戰,收獲滿滿。通過這次制作空氣炮,我明白了學習知識的重要性,要不怕困難,勇于嘗試,發揮想象力,跳出思維的局限,探索各種可能性。
空氣炮制作材料易得,大家可以參照我的方法制作空氣炮并演示空氣炮“吹蠟燭”實驗喲。(指導老師:張穎瑜)
(欄目編輯? 陽丹彥)