ロケット自動車

論題:
ニュートン運動力学第三法則
目的:
如何にしてロケットが動くか、作用反作用のデモのための車を作ること。
説明:
小さな車が風船の作用反作用によって推進される。
貢献者:
Gregory Vogt,OSU
編集者:
Roger Storm,(NASAグレン研究センター)
材料と用具:
ピン4本
発泡スチロールトレイ
セロファンテープ
蛇腹付ストロー
ハサミ
製図用コンパス
サインペン
ゴム風船
定規
サンドペーパーか砥石
手順:
1、定規、マーカー、製図用コンパスを使って、発泡スチロールトレイの平らな面にに7.5cmと18cmの長方形、直径7.5cmの円を4つを描いて切り抜く。輪はできるだけ丸く滑らかにするために、サンドペーパーか砥石を使用する。
2、円盤の中心にピンを一本刺して、挿絵のように長方形の板の縁に取り付ける。ピンは車輪の車軸になる。あまり強くピンを押し込まないこと。車輪は自由に回転するように注意する。それぞれの車輪が自由に回るようにテストする。車輪は多少震えるくらいでちょうど良い。
3、風船を数回膨らませて、不均一な弾力を取り除く。風船の口をストローの曲げ部に近い側ににすっぽりかぶせる。セロファンテープでノズルをストローに取り付ける。
4、挿絵のように、車にストローをテープで取り付ける。
5、ゴム風船を膨らませ、ストローの口を空気が漏れないように押さえつける。平らな面の上に車を置いて、ストローの口を開放する。
討議:
ロケットカーは、ニュートン運動力学第三法則の述べる原理によって、床の上を推進される。「あらゆる作用には、向きが反対で同じ大きさの反作用が存在する。」風船は空気を押し出す。押し出された空気は、風船を押し返す。風船は車に取り付けられているので、車は風船によって牽引される。
学習要点と質問:
彼ら自身の車を設計することを奨励する。車は長くしたり短くしたり、幅を広くしたり狭くしたり台形に設計したりできる。車輪も大きくしたり小さくしたり出来る。スチレンフォームのコーヒーカップ(ごみ箱から回収し洗浄すれば使える)は底を切り取って車輪にできる。
車の走行距離トライアルを開催する。生徒に巻尺と記録表を使わせて測定や記録をさせる。それぞれの車ごとに複数回の平均値を求めて、ベストカーを見つける。何が他の車より性能を上げる要因なのか? 大きな車輪は小さな車輪より有利化か否か?
警告:

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