I razzi illustrano la terza legge del moto di Newton: "Per ogni azione, c'è una reazione uguale e contraria". Il primo razzo potrebbe essere stato un piccione di legno a vapore inventato da Archita di Taranto nel IV secolo a. C. Il vapore lasciò il posto ai tubi della polvere da sparo dei cinesi, poi ai razzi a propellente liquido immaginati da Konstanin Tsiolkovsky e ideati da Robert Goddard. Questo articolo descrive cinque modi in cui puoi costruire il tuo razzo, dal più semplice al più complesso; alla fine c'è una sezione aggiuntiva che spiega alcuni dei principi che guidano la costruzione dei razzi.
Passi
Metodo 1 di 5: Il razzo a palloncino
Passaggio 1. Lega un'estremità di una lunghezza di spago o lenza a un supporto
I possibili supporti includono uno schienale della sedia o una maniglia.
Passaggio 2. Infilare la linea attraverso una cannuccia
La corda e la cannuccia fungeranno da sistema di guida per controllare il percorso del razzo a palloncino.
I kit di modellini di razzi spesso utilizzano una lunghezza simile di paglia attaccata al corpo del razzo. Questa cannuccia viene infilata attraverso un'asta di metallo sulla piattaforma di lancio per mantenere il razzo in posizione verticale prima del lancio
Passaggio 3. Lega l'altra estremità della linea a un altro supporto
Assicurati di tirare bene la linea prima di legarla.
Passaggio 4. Gonfia il palloncino
Pizzica l'estremità del palloncino per evitare che l'aria fuoriesca. Puoi usare le dita, una graffetta o una molletta.
Passaggio 5. Attacca il palloncino alla cannuccia
Passaggio 6. Rilasciare l'aria dal palloncino
Il tuo razzo viaggerà lungo la linea guida da un'estremità all'altra.
- Puoi provare a fare il razzo a palloncino con un palloncino rotondo invece di uno lungo, oltre a varie lunghezze di cannuccia per vedere come guidano bene il razzo a palloncino. Puoi anche aumentare l'angolo di volo del razzo a palloncino per vedere come influenza la distanza percorsa dal razzo.
- Un dispositivo correlato che puoi realizzare è una barca a reazione: taglia un cartone di latte a metà nel senso della lunghezza. Fai un buco nell'estremità inferiore e infilaci l'estremità di un palloncino. Gonfia il palloncino, quindi metti la barca in una vasca d'acqua parzialmente piena e rilascia l'aria.
Metodo 2 di 5: Il razzo lanciato con cannuccia
Passaggio 1. Ritagliare una striscia di carta rettangolare
La striscia dovrebbe essere circa tre volte più lunga della larghezza: le dimensioni suggerite sono 4,5 pollici (11,43 cm) per 1,5 pollici (3,81 cm).
Passaggio 2. Avvolgere saldamente la striscia attorno a una matita o un tassello
Avvolgi la striscia vicino alla fine o punta invece che al centro. Parte della striscia dovrebbe pendere sopra la punta della matita o l'estremità del tassello.
Assicurati di usare una matita o un tassello leggermente più spesso di una cannuccia, ma non molto più spesso
Passaggio 3. Nastro il bordo della striscia per evitare che si svolga
Nastro longitudinalmente lungo l'intera lunghezza della striscia.
Passaggio 4. Piegare l'estremità sporgente in un punto o un cono
Fissare il cono del naso in modo che mantenga la sua forma.
Passaggio 5. Rimuovere la matita o il tassello
Passaggio 6. Verificare la presenza di perdite d'aria
Soffia delicatamente nell'estremità aperta del razzo di carta. Ascolta un fruscio d'aria che fuoriesce lungo il lato o il cono del naso e senti lungo la cucitura laterale e il naso per un leggero flusso d'aria. Nastro su eventuali perdite e prova di nuovo fino a quando non è più possibile rilevare alcuna perdita.
Passaggio 7. Aggiungi le pinne caudali all'estremità aperta del razzo di carta
Poiché il razzo di carta è stretto, potresti voler tagliare coppie di alette attaccate che saranno più facili da fissare con nastro adesivo sull'estremità del razzo rispetto a tre o quattro alette separate.
Passaggio 8. Inserire una cannuccia nell'estremità aperta del razzo
Assicurati che la cannuccia fuoriesca dal razzo abbastanza da poterla afferrare con le dita.
Passaggio 9. Espirare bruscamente nella cannuccia
Il tuo razzo volerà in aria, spinto dalla forza del tuo respiro.
- Punta sempre la cannuccia e il razzo verso l'alto, non verso nessuno durante il lancio.
- Varia il modo in cui costruisci il razzo per vedere come le modifiche influiscono sul suo volo. Inoltre, varia la velocità con cui espiri nella cannuccia per vedere come influisce sulla distanza percorsa dal tuo razzo.
- Un giocattolo simile al razzo di carta consisteva in un bastone con un cono di plastica attaccato a un'estremità e un paracadute di plastica attaccato all'altra. Il paracadute è stato ripiegato sul bastone, che è stato poi inserito in un tubo di cartone. Quando viene soffiato dentro, il cono di plastica cattura l'aria e lancia il bastone. Quando raggiungeva l'altezza massima, il bastone cadeva, dispiegando il paracadute.
Metodo 3 di 5: The Film Canister Rocket
Passaggio 1. Decidi quanto lungo/alto vuoi realizzare il tuo razzo
Una buona lunghezza/altezza è di 15 cm, ma puoi allungare o accorciare il razzo se lo desideri.
Un buon diametro è 1,5 pollici (3,75 cm), ma il diametro effettivo sarà determinato dal diametro della camera di combustione del razzo
Passaggio 2. Procurati un contenitore di pellicola
Il contenitore servirà da camera di combustione per il tuo razzo. Puoi ottenerne uno da uno studio fotografico che utilizza ancora la pellicola.
- Cerca un contenitore di pellicola il cui coperchio ha una proiezione simile a un tappo che va all'interno della bocca del contenitore invece di essere tenuto in posizione da un labbro all'esterno della bocca del contenitore.
- Se non riesci a trovare un contenitore di pellicola, puoi utilizzare un flacone vuoto di medicinali soggetti a prescrizione con un coperchio a scatto. Se non riesci a trovare una bottiglia con un coperchio a scatto, puoi tagliare un tappo di sughero che si adatti perfettamente alla bocca della bottiglia.
Passaggio 3. Assemblare il razzo
Il modo più semplice per realizzare il corpo del razzo è avvolgere una striscia di carta attorno al contenitore di pellicola come con la matita o il tassello quando si fa il razzo lanciato con la cannuccia. Poiché il contenitore lancerà il razzo, potresti voler fissare o incollare la carta sul contenitore prima di avvolgerlo attorno al contenitore.
- Assicurati di avere la bocca del contenitore o del flacone di pillole in evidenza quando attacchi il telaio del razzo. La bocca servirà da ugello del razzo.
- Invece di piegare l'estremità del corpo del razzo lontano dal contenitore in un ogiva, puoi creare un cono separato tagliando un cerchio di carta, tagliando dal bordo solo al centro e piegando il cerchio tagliato in un cono. Puoi fissare il cono con nastro adesivo o colla.
- Aggiungi pinne. Poiché questo razzo ha un diametro più spesso rispetto al razzo di carta che lanci con una cannuccia, potresti voler tagliare le singole pinne da attaccare. Potresti anche voler avere tre pinne invece di quattro.
Passaggio 4. Decidi da dove vuoi lanciare il razzo
Si consiglia un luogo aperto e all'aperto, poiché il razzo può raggiungere un'altezza considerevole quando viene lanciato.
Passaggio 5. Riempi la tanica per 1/3 di acqua
Se la tua fonte d'acqua non è vicino alla tua piattaforma di lancio, potresti dover portare il razzo sottosopra o portare l'acqua separatamente e riempire il contenitore nel sito di lancio.
Passaggio 6. Rompi una compressa effervescente a metà e lascia cadere metà della compressa nell'acqua
Passaggio 7. Tappare il contenitore e girare il razzo in posizione verticale sulla rampa di lancio
Passaggio 8. Torna a una distanza di sicurezza
Mentre si dissolve, la compressa rilascerà anidride carbonica. La pressione aumenterà finché non aprirà il coperchio del contenitore, lanciando il razzo.
Invece di usare l'acqua, puoi riempire il contenitore di aceto per metà. Al posto della compressa effervescente, puoi usare 1 cucchiaino (0,18 once o 5 g) di bicarbonato di sodio. L'aceto, un acido (acido acetico), reagisce con il bicarbonato di sodio, una base, per produrre acqua e anidride carbonica. Tuttavia, l'aceto e il bicarbonato di sodio sono più volatili dell'acqua e delle compresse effervescenti, quindi è necessario allontanarsi dal razzo molto più velocemente e l'uso eccessivo di entrambe le sostanze chimiche potrebbe rompere il contenitore
Metodo 4 di 5: Il razzo Matchstick
Passaggio 1. Taglia un piccolo triangolo di foglio di alluminio
Il triangolo dovrebbe essere un triangolo isoscele di circa 1 pollice (2,5 cm) alla base e 2 pollici (5 cm) dal centro della base all'apice.
Passaggio 2. Prendi un fiammifero da un libro di fiammiferi
Passaggio 3. Allineare la partita contro un perno dritto
Posiziona il fiammifero e lo spillo in modo che la puntina tocchi la testa del fiammifero non più in alto della parte più spessa della testa.
Passaggio 4. Avvolgere il triangolo di alluminio, l'apice per primo, attorno alla testa del fiammifero
Avvolgi il foglio il più stretto possibile intorno alla testa del fiammifero senza disturbare il perno. Quando hai finito, l'involucro dovrebbe estendersi di circa 1/4 di pollice (6,25 mm) sotto la testa del fiammifero.
Passaggio 5. Piega la pellicola che avvolge la testa dello spillo con le tue miniature
Ciò spingerà l'avvolgimento più vicino alla testa del fiammifero e definirà anche meglio il canale formato dal perno sotto l'avvolgimento
Passaggio 6. Estrarre con cautela il perno dall'involucro
Fai attenzione a non strappare la pellicola quando lo fai.
Passaggio 7. Piega una graffetta in una piattaforma di lancio
- Piegare la curva esterna ad un angolo di 60 gradi. Questo formerà la base della rampa di lancio.
- Piega la curva interna verso l'alto, quindi intorno per formare un triangolo aperto. Qui è dove riposerai la testa del fiammifero avvolta nella pellicola.
Passaggio 8. Posiziona il tuo trampolino di lancio nel sito di lancio
Anche in questo caso, si consiglia vivamente un luogo aperto e all'aperto, poiché il razzo fiammifero può percorrere una distanza considerevole. Evita i luoghi eccezionalmente asciutti, poiché il razzo fiammifero potrebbe innescare un incendio.
Assicurati che l'area circostante sia libera prima di lanciare il razzo
Passaggio 9. Posiziona il razzo fiammifero nella piattaforma di lancio, inclina
Il razzo dovrebbe riposare almeno con un angolo di 60 gradi. Se si trova più in basso, potrebbe essere necessario piegare la graffetta finché non lo fa.
Passaggio 10. Lancia il razzo
Accendi un fiammifero e metti la sua fiamma direttamente sotto la testa del fiammifero avvolto. Quando il fosforo nella testa del fiammifero avvolto si accende, il razzo del fiammifero dovrebbe decollare.
- Tieni a portata di mano un secchio d'acqua per immergere i razzi fiammiferi usati per assicurarti che siano completamente spenti.
- Se un razzo fiammifero dovesse atterrare su di te, smetti di muoverti, lasciati cadere a terra e rotola finché le fiamme non si sono spente.
Metodo 5 di 5: Il razzo d'acqua
Passaggio 1. Preparare una bottiglia di soda vuota da 2 litri per fungere da camera di pressione del razzo
Poiché le bottiglie vengono utilizzate per realizzare questo razzo, a volte viene chiamato razzo in bottiglia. Non deve essere confuso con il petardo noto come razzo bottiglia, che è così chiamato perché spesso viene sparato dall'interno di una bottiglia. Quella forma di razzo bottiglia è illegale da lanciare in molte aree; il razzo ad acqua è legale nella maggior parte delle aree.
- Rimuovere l'etichetta della bottiglia tagliandola dove non è incollata alla bottiglia. Fare attenzione a non graffiare o colpire la superficie della bottiglia durante questa operazione, poiché un graffio o un taglio la indeboliranno.
- Rinforza la bottiglia avvolgendola con del nastro adesivo. Le nuove bottiglie possono resistere a pressioni fino a 100 libbre per pollice quadrato (689,48 kilopascal), ma il lancio ripetuto ridurrà la quantità di pressione che la bottiglia può gestire senza rompersi. Puoi avvolgere diverse strisce di nastro adesivo attorno al centro della bottiglia o avvolgere la bottiglia attorno al centro e a metà strada da lì a entrambe le estremità. Ogni fascia dovrebbe girare due volte intorno alla bottiglia.
- Segna i punti in cui vuoi attaccare le pinne al corpo con un pennarello. Se prevedi di avere quattro pinne, disegna delle linee a 90 gradi l'una dall'altra. Se prevedi di avere tre pinne, disegna delle linee a 120 gradi l'una dall'altra. Potresti voler avvolgere una striscia di carta attorno alla bottiglia e fare prima i segni su di essa, quindi trasferire i segni sulla bottiglia.
Passaggio 2. Costruisci le pinne
Poiché il corpo del razzo in plastica è relativamente resistente, anche se hai dovuto rinforzarlo, avrai bisogno di pinne almeno altrettanto resistenti. Il cartone rigido può funzionare per un po', ma un materiale migliore è la plastica del tipo utilizzato nelle cartelle tascabili o nei raccoglitori a tre anelli.
- Per prima cosa, dovrai progettare le pinne e creare un modello di carta che serva da guida per il taglio. Comunque progettate le vostre pinne, dovrebbero essere progettate in modo che la pinna effettiva sia piegata (raddoppiata) per una maggiore resistenza e raggiunga almeno il punto in cui la bottiglia si restringe.
- Ritaglia il modello e usalo come guida per tagliare il materiale della pinna.
- Piega le alette in forma e fissale al corpo del razzo con del nastro adesivo.
- A seconda del design del tuo lanciatore, potresti non volere che le alette si estendano sotto la bocca della bottiglia/l'ugello del razzo.
Passaggio 3. Creare l'ogiva e la sezione del carico utile
Avrai bisogno di una seconda bottiglia da 2 litri per questo.
- Taglia il fondo della bottiglia.
- Posizionare un carico utile nella parte superiore della bottiglia tagliata. Questo può essere un pezzo di plastilina o un batuffolo di elastici. Posiziona la parte inferiore della bottiglia tagliata all'interno della parte superiore, con il fondo rivolto verso l'imboccatura della parte superiore. Fissalo con un nastro adesivo, quindi fissa la bottiglia modificata sul fondo della bottiglia che funge da camera di pressione.
- Il tuo cono può essere qualsiasi cosa, da un tappo di bottiglia da 2 litri a una lunghezza di tubo in PVC a un cono di plastica. Una volta deciso il cono del naso e assemblato, dovrebbe essere fissato in modo permanente alla sezione superiore della bottiglia tagliata.
Passaggio 4. Testare il bilanciamento del razzo assemblato
Bilancia il razzo sul dito indice. Dovrebbe bilanciarsi da qualche parte sopra la parte superiore della camera di pressione (il fondo della prima bottiglia). In caso contrario, rimuovere la sezione del carico utile e regolare il peso.
Dopo aver trovato il centro di massa, pesa il razzo. Dovrebbe pesare da 7 a 8,5 once (da 200 a 240 g)
Passaggio 5. Crea il launcher/stopper
Ci sono diversi dispositivi che puoi realizzare per lanciare il tuo razzo ad acqua. Il più semplice è una valvola e un tappo che si adattano alla bocca della bottiglia della camera a pressione.
- Trova un tappo che si adatti perfettamente alla bocca della bottiglia. Potrebbe essere necessario radere leggermente il bordo.
- Procurati un sistema di valvole del tipo utilizzato in un pneumatico di automobile o in una camera d'aria di bicicletta. Misura il suo diametro.
- Praticare un foro al centro del sughero con una punta dello stesso diametro della valvola.
- Pulisci lo stelo della valvola e metti un pezzo di nastro adesivo sulla sua parte filettata e sull'apertura.
- Infilare la valvola attraverso il foro nel sughero, quindi sigillarla in posizione con un sigillante siliconico o uretanico. Lascia asciugare completamente il sigillante prima di rimuovere il nastro.
- Testare la valvola per assicurarsi che l'aria passi liberamente attraverso di essa.
- Prova il tappo mettendo una piccola quantità d'acqua nella camera a pressione del razzo, quindi metti il tappo in posizione e metti il razzo in posizione verticale. Se trovi delle perdite, richiudi la valvola e prova di nuovo. Una volta stabilito che non ci sono perdite, prova di nuovo per trovare la pressione alla quale l'aria spinge il tappo fuori dalla bottiglia.
- Per istruzioni su come creare un sistema di avvio più sofisticato, vedere
Passaggio 6. Scegli un sito di lancio per il tuo razzo
Come per il contenitore di pellicola e i razzi fiammiferi, si consiglia vivamente una posizione all'aperto all'aperto. Poiché il razzo ad acqua è più grande degli altri razzi, avrai bisogno di un'area aperta più ampia rispetto al lancio di uno degli altri razzi, e deve anche essere più piatto e più livellato rispetto agli altri razzi.
Una superficie rialzata come un tavolo da picnic è una buona idea quando sono presenti bambini piccoli
Passaggio 7. Lancia il tuo razzo
- Riempi la camera a pressione da 1/3 a 1/2 pieno d'acqua. (Potresti aggiungere del colorante alimentare all'acqua per produrre uno "scarico" più colorato quando il razzo viene lanciato.) È anche possibile lanciare il razzo senza mettere acqua nella camera di pressione, sebbene la pressione target possa essere diversa di quello quando la camera ha acqua in essa.
- Inserire il lanciatore/tappo nella bocca della camera a pressione.
- Collegare il tubo di una pompa da bicicletta alla valvola del lanciatore.
- Metti il razzo in posizione verticale.
- Pompare aria fino a raggiungere la pressione alla quale la spina deve essere espulsa. Potrebbe esserci un leggero ritardo prima che la spina venga espulsa e il razzo venga lanciato.
Suggerimenti
- Se è troppo difficile lanciare i razzi verticalmente, puoi trasformarne alcuni in slitte a razzo e lanciarli orizzontalmente. (In sostanza, il razzo a palloncino è una forma di slitta a razzo.) Attacchi il razzo con contenitore di pellicola a un'auto giocattolo o il razzo ad acqua a uno skateboard. Dovrai comunque trovare un'area aperta con spazio di lancio sufficiente.
- Se ti piace realizzare i razzi di cui sopra ma stai cercando una sfida più grande, puoi dedicarti all'hobby del modellismo di razzi. I modellini di razzi sono stati prodotti commercialmente dalla fine degli anni '50 in kit necessari per l'assemblaggio che possono essere lanciati con motori a polvere nera monouso ad altezze da 300 a 1500 piedi (da 100 a 500 m).
- Fai attenzione con le forbici al passaggio 3 sul metodo del razzo ad acqua!
Avvertenze
- Indossare sempre una protezione per gli occhi quando si lancia uno qualsiasi dei razzi a volo libero (razzi diversi dal razzo a palloncino). Per i razzi a volo libero più grandi, come il razzo ad acqua, si consiglia anche un copricapo protettivo per proteggerti se il razzo dovesse colpirti.
- La supervisione di un adulto è fortemente raccomandata quando si lavora con uno qualsiasi dei razzi azionati da qualcosa di più forte del respiro della persona che li lancia.
- Non sparare a nessuno dei razzi in volo libero.
