Roket menggambarkan hukum gerakan ketiga Newton: "Untuk setiap daya tindak, akan selalu ada daya tindak balas yang sama besarnya tetapi berlawanan arah." Roket pertama mungkin adalah merpati kayu berbahan wap, yang diciptakan oleh Archytas of Tarentum, pada abad keempat SM. Stim itu kemudian membuka jalan untuk tiub mesiu orang Cina, kemudian roket berbahan bakar cair yang dirancang oleh Konstanin Tsiolkovsky dan dilaksanakan oleh Robert Goddard. Artikel ini menerangkan lima cara untuk membina roket anda sendiri, dari yang sederhana hingga yang lebih kompleks; dengan bahagian tambahan di akhir artikel, yang menerangkan beberapa prinsip yang berfungsi semasa membina roket.
Langkah
Kaedah 1 dari 5: Roket Belon
Langkah 1. Ikat satu hujung tali atau tali pancing ke sokongan
Anda boleh menggunakan bahagian belakang kerusi atau kenop pintu sebagai sokongan.
Langkah 2. Jejaki garis melalui jerami
Benang dan jerami akan berfungsi sebagai sistem panduan untuk mengawal jalan roket balon.
Peranti roket model biasanya menggunakan jerami dengan panjang serupa yang melekat pada badan roket. Jerami ini dililit melalui tiang logam pada peluncur untuk menyokong roket sebelum dilancarkan
Langkah 3. Ikat hujung yang lain dengan sokongan yang lain
Pastikan utas / tali ketat sebelum mengikatnya.
Langkah 4. Meletupkan belon
Cubit hujung belon agar udara tidak melarikan diri. Anda boleh menggunakan jari, klip kertas, atau pin pakaian.
Langkah 5. Lekatkan belon ke jerami dengan pita
Langkah 6. Keluarkan udara dari belon
Roket anda akan terbang di sepanjang garis, dari satu hujung ke ujung yang lain.
- Anda boleh mencuba membuat roket belon dengan belon bulat dan bukannya yang panjang, serta pelbagai jerami dengan panjang yang berbeza untuk mengetahui seberapa berkesan jerami ini dalam memandu jalan roket belon. Anda juga boleh meningkatkan sudut penerbangan roket belon untuk melihat bagaimana ia mempengaruhi jarak roket.
- Alat berkaitan yang boleh anda buat juga ialah kapal jet: potong kadbod susu menjadi dua. Buat lubang di bahagian bawah dan utas belon melalui lubang. Tiup belon, kemudian letakkan perahu ke dalam tab mandi berisi sedikit air, dan hembuskan udara keluar dari belon.
Kaedah 2 dari 5: Roket Dilancarkan oleh Straw
Langkah 1. Potong sekeping kertas
Potongan ini berukuran sekitar tiga kali lebar: ukuran yang disyorkan ialah 11,43 cm x 3,81 cm.
Langkah 2. Balut bahagian ini dengan ketat di sekitar pensil atau paku
Balut di hujung dan bukannya di tengah. Bahagian yang dipotong hendaklah tergantung di hujung pensil atau paku.
Pastikan anda menggunakan pensil atau paku yang sedikit lebih tebal daripada jerami, tetapi tidak terlalu tebal
Langkah 3. Lekatkan bahagian tepi kertas untuk mengelakkannya keluar
Gunakan pita sepanjang panjang, di sepanjang jalur kertas.
Langkah 4. Lipat hujung gantung ke luar untuk membentuk titik atau kon
Gunakan pita pada bahagian kerucut ini untuk menahan bentuknya.
Langkah 5. Keluarkan pensil atau paku
Langkah 6. Periksa kebocoran udara
Tiup perlahan dari bahagian roket kertas yang terdedah. Dengarkan suara udara keluar dari sisi atau hujung kerucut dan rasakan jahitan di sisi dan hujung aliran udara. Gunakan pita untuk menutup kebocoran dan cuba lagi sehingga anda tidak dapat mengesan kebocoran.
Langkah 7. Tambahkan sirip ekor pada bahagian roket kertas yang terdedah
Oleh kerana roket kertas sempit, anda mungkin boleh memasang sirip yang anda buat secara berasingan ke hujung roket. Ini akan lebih mudah dilakukan daripada membuat tiga atau empat sirip yang berbeza secara langsung pada bahagian roket yang terdedah.
Langkah 8. Masukkan jerami ke bahagian terbuka roket
Pastikan jerami diregangkan keluar dari roket cukup lama untuk anda mencengkamnya dengan jari anda.
Langkah 9. Hembuskan nafas dengan kuat melalui jerami
Roket akan terbang ke udara kerana didorong oleh kekuatan nafas anda.
- Sentiasa arahkan jerami dan roket ke atas, bukan pada seseorang semasa anda melancarkannya.
- Variasikan cara anda membina roket untuk melihat bagaimana pengubahsuaian mempengaruhi penerbangannya. Juga, ubah seberapa keras anda bernafas melalui jerami untuk melihat bagaimana ini mempengaruhi jarak roket anda dapat terbang.
- Mainan seperti roket kertas ini terdiri daripada tongkat dengan kon plastik yang dilekatkan pada satu hujung, dan payung terjun plastik yang melekat pada ujung yang lain. Parasut dilipat di atas tongkat, yang kemudian dimasukkan ke dalam tiub tiup kadbod. Semasa ditiup, kon plastik akan menangkap udara dan melancarkan tongkat sihir. Apabila mencapai ketinggian maksimum, tongkat akan jatuh dan mengaktifkan payung terjun.
Kaedah 3 dari 5: Roll Filem Roket
Langkah 1. Tentukan berapa lama / tinggi roket yang ingin dibina
Panjang / ketinggian roket yang baik ialah 15 cm, tetapi anda boleh membuatnya lebih lama atau lebih pendek jika anda mahu.
Diameter yang baik ialah 3.75 cm, tetapi diameter sebenar akan ditentukan oleh diameter ruang pembakaran roket
Langkah 2. Sediakan gulungan / penggulungan filem
Roller ini akan menjadi ruang pembakaran roket anda. Anda boleh mendapatkan gulungan filem dari studio foto yang masih menggunakan filem.
- Cari gulungan filem dengan penutup yang kelihatan seperti penyumbat yang masuk ke mulut penggelek, dan bukannya tersekat di bahagian luar.
- Sekiranya anda tidak menemui gulungan filem, anda boleh menggunakan botol ubat preskripsi kosong, dengan penutup penutup. Sekiranya anda tidak dapat menemuinya, anda boleh menggunakan penyumbat gabus yang akan sesuai dengan mulut botol.
Langkah 3. Pasang roket
Cara termudah untuk membuat badan roket adalah dengan membungkus sehelai kertas di sekitar gulungan filem, dengan cara yang sama anda membungkus pensil atau paku ketika membuat roket yang dilancarkan oleh jerami. Oleh kerana penggelek akan melancarkan roket, anda mungkin mahu melekatkan kertas tersebut ke penggelek menggunakan pita atau gam - sebelum membungkusnya di sekitar bekas.
- Pastikan mulut botol roller atau pil menghadap ke luar semasa anda memasang penutup roket. Mulut akan berfungsi sebagai muncung roket.
- Daripada melipat hujung badan roket dari penggelek ke dalam kerucut, anda boleh membuat kerucut yang terpisah dengan memotong bulatan kertas, dari tepi ke tengah, dan melipat kertas ke dalam kerucut. Anda boleh melekatkan kerucut dengan pita atau gam.
- Tambah sirip. Oleh kerana diameter roket ini lebih tebal daripada roket kertas yang anda lancarkan dengan jerami, potong setiap sirip satu demi satu untuk memasangnya. Pastikan juga anda menggunakan tiga sirip dan bukannya empat.
Langkah 4. Tentukan lokasi pelancaran roket
Lokasi terbuka dan terbuka adalah yang kami sarankan, kerana roket dapat mencapai ketinggian yang cukup baik ketika dilancarkan di lokasi ini.
Langkah 5. Isi roller dengan air hingga 1/3 penuh
Sekiranya sumber air tidak berdekatan dengan peluncur anda, anda mungkin perlu membawa roket terbalik atau membawa air secara berasingan dan mengisi penggelek pada peluncur.
Langkah 6. Potong tablet effervescent menjadi separuh dan masukkan separuh yang lain ke dalam air
Langkah 7. Tutup penggelek dan putar roket sehingga berserenjang dengan peluncur
Langkah 8. Jauhkan pada jarak yang selamat
Semasa tablet mula larut, ia melepaskan karbon dioksida. Tekanan akan terkumpul sehingga pecah dan melepaskan penutup roller yang membolehkan roket dilancarkan.
Sebagai tambahan kepada air, anda boleh mengisi roller dengan cuka separuh ke atas. Daripada tablet effervescent, anda boleh menggunakan 1 sudu teh (5 g) baking soda. Cuka, yang merupakan asid (asid asetik), akan bertindak balas dengan baking soda (yang merupakan bahan asas), untuk menghasilkan air dan karbon dioksida. Walau bagaimanapun, cuka dan baking soda lebih mudah meruap daripada air dan tablet effervescent, jadi anda perlu keluar dari roket lebih cepat - dan menggunakan terlalu banyak kedua-dua bahan kimia dapat memusnahkan penggelek
Kaedah 4 dari 5: Pertandingan Roket
Langkah 1. Potong segitiga kecil dari aluminium foil
Segitiga ini hendaklah berbentuk isoskala, dengan panjang kira-kira 2.5 cm di pangkal dan 5 cm dari pusat pangkal ke puncak segitiga.
Langkah 2. Ambil pertandingan dari kumpulan
Langkah 3. Sejajarkan padanan dengan pin lurus
Letakkan mancis dan pin sehingga titik kepala pin menyentuh kepala pertandingan, pada kedudukan tidak lebih tinggi daripada bahagian kepala yang paling tebal.
Langkah 4. Balut segitiga foil, bermula di titik atas, di sekitar kepala pertandingan
Balut sekerap mungkin tanpa mengganggu kedudukan pin. Setelah selesai, bungkus hendaklah memanjang sekitar 6.25 mm di bawah kepala korek api.
Langkah 5. Lipat balutan foil di sekitar kepala pin dengan kuku ibu jari anda
Ini akan menekan pembungkus lebih dekat ke kepala pencocok dan membuat saluran pin yang lebih baik di bawah pembungkus.
Langkah 6. Tanggalkan pin dari balutannya dengan berhati-hati
Berhati-hatilah untuk tidak merobek kerajang semasa anda melakukan ini.
Langkah 7. Bengkokkan klip kertas ke peluncur
- Bengkokkan bahagian luar pada sudut 60 darjah. Ini akan membentuk pangkalan pelancaran.
- Bengkokkan alur dalaman ke atas, kemudian putar sehingga membentuk segitiga terbuka. Ini akan menjadi tempat anda meletakkan mancis yang dibungkus foil.
Langkah 8. Letakkan peluncur anda di lokasi pelancaran
Sekali lagi, lokasi terbuka terbuka sangat disyorkan kerana roket perlawanan dapat menempuh jarak yang jauh. Elakkan lokasi yang sangat kering, kerana roket pemadam boleh menyebabkan kebakaran.
Pastikan kawasan di sekitar anda selamat sebelum melancarkan roket
Langkah 9. Letakkan roket pertandingan di peluncur, dengan kepalanya menghadap ke atas
Roket mesti diletakkan sekurang-kurangnya pada sudut 60 darjah. Sekiranya lebih rendah, anda mungkin harus membengkokkan klip kertas sehingga mencapai kedudukan ini.
Langkah 10. Lancarkan roket
Nyalakan sepadan tepat di bawah kepalanya yang terbalut. Apabila fosforus di kepala korek api terbakar, roket korek api akan terbang.
- Sediakan baldi air yang berguna untuk merendam mancis yang digunakan, untuk memastikan korek api ini dipadamkan sepenuhnya.
- Sekiranya roket korek menghantam anda, berhenti bergerak, jatuh ke tanah, dan putar sehingga semua api padam.
Kaedah 5 dari 5: Roket Air
Langkah 1. Sediakan sebotol soda kosong 2 liter
Botol ini akan berfungsi sebagai ruang tekanan pada roket. Kerana botol digunakan untuk membuat roket ini, kadang-kadang disebut roket botol. Jangan salah anggap sebagai bunga api, juga disebut roket botol, yang dinamakan begitu kerana sering ditembakkan dari dalam botol. Roket botol seperti ini haram dilancarkan di banyak kawasan; sementara roket air adalah sah di kebanyakan kawasan.
- Tanggalkan label botol dengan memotongnya di tempat yang tidak dilekatkan pada botol. Berhati-hatilah untuk tidak memotong atau menusuk permukaan botol semasa melakukan ini, kerana calar atau luka akan melemahkan botol.
- Kuatkan botol dengan membungkusnya dengan pita saluran. Botol baru dapat menahan tekanan hingga 100 paun per inci persegi (689,48 kilopascals), tetapi pelancaran berulang akan mengurangkan toleransi tekanan yang dapat ditangani botol tanpa retak. Anda boleh membungkus beberapa lapisan pita penutup di bahagian tengah botol, atau membungkus bahagian tengahnya dan teruskan separuh botol ke arah setiap hujungnya. Setiap pek mesti mengelilingi botol dua kali.
- Tandakan tempat di mana anda akan memasang sirip pada badan roket, dengan pen marker. Sekiranya anda merancang untuk menggunakan empat sirip, gariskan garis pada sudut 90 darjah. Sekiranya anda merancang untuk membuat tiga sirip, lukiskan garis-garisnya sejauh 120 darjah. Anda mungkin ingin mengelilingi sehelai kertas di sekitar botol dan menandainya terlebih dahulu sebelum memindahkan tanda ini ke botol.
Langkah 2. Buat sirip
Oleh kerana badan roket plastik cukup kuat, walaupun anda harus menguatkannya lagi, sirip anda juga mesti tahan lama. Anda boleh menggunakan kadbod keras, tetapi bahan yang lebih baik adalah plastik yang digunakan dalam folder poket atau pengikat dengan tiga cincin.
- Mula-mula anda perlu merancang sirip anda dan menjadikan sampel kertas sebagai panduan pemotongan. Walau bagaimanapun anda merancang sirip anda, anda harus membuatnya sehingga sirip yang sebenarnya dilipat lagi (dua kali ganda) untuk mendapatkan kekuatan tambahan dan mencapai tahap penyempitan botol.
- Potong sampel dan gunakan sebagai panduan untuk memotong bahan sirip.
- Lipat sirip menjadi bentuk dan pasangkannya ke badan roket dengan pita.
- Bergantung pada reka bentuk pelancar anda, anda mungkin tidak perlu membina sirip yang melalui muncung roket.
Langkah 3. Buat kon hidung dan bahagian kargo
Anda memerlukan sebotol 2 liter kedua untuk ini.
- Potong bahagian bawah botol.
- Letakkan beban di bahagian atas botol yang dipotong. Potongan ini boleh menjadi model tanah liat atau sekumpulan gelang getah. Letakkan bahagian bawah botol yang dipotong di bahagian atas, dengan bahagian bawah menunjuk ke arah bahagian atas botol. Lekatkannya dengan pita, kemudian pasangkan botol yang diubah suai ke bahagian bawah botol yang bertindak sebagai ruang tekanan.
- Kerucut hidung anda boleh dibuat dari apa saja dari penutup botol 2 liter hingga paip PVC dengan panjang apa pun, hingga kon plastik sebenar. Setelah anda menentukan dan membuatnya, kerucut ini harus terpasang secara kekal di bahagian atas botol yang dipotong.
Langkah 4. Uji keseimbangan roket buatan sendiri
Seimbangkan roket di jari telunjuk. Roket harus seimbang pada titik di atas ruang tekanan (bahagian bawah botol pertama). Sekiranya tidak, tanggalkan bahagian beban dan sesuaikan beratnya.
Setelah anda menemui pusat jisimnya, timbang roketnya. Beratnya mestilah dalam lingkungan 200 hingga 240 gram
Langkah 5. Buat pelancar / penyumbat
Terdapat beberapa peralatan yang boleh anda gunakan untuk melancarkan roket air anda. Yang paling mudah adalah injap dan stop yang boleh dimasukkan ke dalam mulut botol yang berfungsi sebagai ruang tekanan.
- Cari gabus yang sesuai dengan mulut botol. Anda mungkin perlu mengikis tepi sedikit.
- Dapatkan sistem injap yang biasa digunakan pada tayar kereta atau tiub dalaman basikal. Ukur diameternya.
- Bor lubang di bahagian tengah injap, dengan diameter yang sama dengan injap.
- Bersihkan batang injap dan sapukan pita di bahagian berulir dan bukaan.
- Masukkan injap melalui lubang gabus, kemudian pegang di tempatnya dengan penutup silikon atau uretana. Biarkan bahan ini kering dengan teliti sebelum mengeluarkan pita.
- Uji injap untuk memastikan udara dapat melewatinya dengan bebas.
- Uji stop dengan meletakkan sejumlah kecil air di ruang tekanan roket, kemudian meletakkan penyumbat pada kedudukannya, dan mendirikan roket secara menegak. Sekiranya terdapat kebocoran, tutup semula injap dan uji lagi. Setelah tidak ada kebocoran, uji lagi untuk mengetahui tekanan yang memaksa udara mengeluarkan penyumbat dari botol.
- Untuk mendapatkan arahan mengenai membuat sistem pelancaran yang lebih maju, lihat
Langkah 6. Pilih laman pelancaran roket anda
Seperti roket roll dan pemetik api, lokasi luar terbuka sangat digalakkan. Oleh kerana roket air lebih besar daripada roket lain, anda memerlukan kawasan terbuka yang lebih lebar daripada roket lain.
Permukaan yang dinaikkan, seperti meja piknik, adalah idea yang baik ketika anak-anak kecil hadir
Langkah 7. Lancarkan roket anda
- Isi ruang tekanan 1 / 3-1 / 2 penuh dengan air (anda mungkin dapat menambahkan pewarna makanan ke air untuk memberikannya "bahan bakar" yang lebih berwarna ketika roket dilancarkan). Anda juga dapat meluncurkan roket tanpa menggunakan air di ruang tekanan, walaupun tekanan sasarannya mungkin berbeda daripada ketika ruang itu memiliki air di dalamnya.
- Masukkan pelancar / berhenti ke mulut ruang tekanan.
- Sambungkan hos pam basikal ke injap pelepas.
- Berdiri roket tegak.
- Pam udara sehingga anda mencapai tekanan yang akan memaksa injap keluar. Mungkin ada sedikit masa menunggu sebelum ini berlaku dan roket dilancarkan.
Bahagian Roket dan Cara Kerja
1. Menggunakan bahan bakar untuk mengangkat roket dan menerbangkannya ke udara. Roket terbang dengan mengarahkan wap bahan bakar ke bawah melalui satu atau lebih ekzos yang akan mendorongnya ke atas (mengangkatnya) dan menggerakkannya ke depan (melalui) udara. Mesin roket berfungsi dengan mencampurkan bahan bakar sebenar dengan sumber oksigen (pengoksidaan), yang membolehkan roket berfungsi di angkasa lepas selain atmosfer Bumi.
- Roket pertama adalah roket bahan api pepejal. Roket ini merangkumi bunga api, roket perang China, dan dua alat penguat tipis yang digunakan oleh kapal angkasa. Sebilangan besar roket seperti ini mempunyai lubang di tengahnya, yang digunakan sebagai tempat bahan bakar dan pengoksidaan bertemu dan terbakar. Motor roket yang digunakan dalam roket model menggunakan bahan bakar pepejal, serta sekumpulan arus untuk melancarkan payung terjun roket ketika bahan bakar habis.
- Roket berbahan bakar cecair termasuk tangki bertekanan berasingan yang mengandungi bahan bakar cair seperti petrol atau hidrazin dan oksigen cair. Cecair ini dipam ke ruang pembakaran di bahagian bawah roket; Gas ekzos dikeluarkan melalui moncong kon. Penggerak utama kapal angkasa adalah roket bahan bakar cair yang disokong oleh tangki bahan bakar luaran, yang dibawa di bawah kapal ketika dilancarkan. Roket Saturn V di misi Apollo juga roket bahan bakar cair.
- Banyak pesawat berkuasa roket juga menggunakan roket kecil di sisi untuk membantu mengarahkan pesawat semasa berada di langit. Roket ini dipanggil penggerak manuver. Modul servis pada modul perintah Apollo mempunyai pendorong ini, ransel Unit Manned Maneuvering yang digunakan oleh angkasawan kapal angkasa juga menggunakan pendorong ini.
2. Potong penolakan udara dengan hidung kon. Udara mempunyai jisim, dan semakin padat (terutama semakin dekat ke permukaan bumi), semakin banyak udara akan melawan benda-benda yang berusaha melaluinya. Roket mesti dirancang untuk diselaraskan (dengan bentuk elips panjang) untuk meminimumkan kesan ketika melintasi udara, dan, untuk alasan ini, roket mempunyai ujung hidung berbentuk kerucut.
- Roket yang membawa muatan (angkasawan, satelit, atau bahan letupan nuklear) biasanya membawa muatan ini ke dalam atau dekat dengan hidung roket. Modul arahan Apollo, misalnya, berbentuk kerucut.
- Hidung kerucut ini juga membawa semua sistem kawalan roket untuk membantu mengarahkannya ke destinasi tanpa halangan. Sistem kawalan mungkin merangkumi komputer dalam kabin, sensor, radar, dan radio untuk memberikan maklumat dan mengawal jalur penerbangan roket (roket Goddard menggunakan sistem kawalan giroskop).
3. Mengimbangkan bulatan di sekitar pusat jisimnya. Berat keseluruhan roket mesti seimbang sekitar titik tertentu di roket, untuk memastikan roket dapat terbang tanpa halangan. Titik ini boleh disebut titik keseimbangan, pusat jisim, atau pusat graviti.
- Pusat jisim bagi setiap roket berbeza. Secara umum, titik keseimbangan akan berada di atas ruang bahan bakar atau tekanan.
- Walaupun muatan membantu menaikkan pusat jisim roket di luar ruang tekanan, muatan yang berlebihan akan menjadikan roket menjadi berat di atas, menyukarkannya menahan semasa pelancaran dan kawalan semasa penerbangan. Atas sebab ini, litar bersepadu digabungkan dengan komputer kapal angkasa untuk mengurangkan berat badan (ini menyebabkan penggunaan litar terpadu yang serupa, atau cip, dalam kalkulator, jam digital, komputer peribadi, dan, baru-baru ini, komputer tablet dan telefon pintar).
4. Mengimbangkan penerbangan roket dengan sirip ekornya. Sirip ini membantu memastikan bahawa penerbangan roket itu lurus, dengan memberikan ketahanan udara terhadap perubahan arah. Sebilangan sirip dirancang untuk melewati bahagian bawah muncung roket, dan juga untuk menjaga roket tegak sebelum dilancarkan.
Pada abad ke-19, orang Inggeris William Hale menemui cara lain untuk menggunakan sirip roket untuk menstabilkan penerbangan roket. Dia membuat longkang tepat di sebelah sirip yang menyerupai baling-baling. Ini menyebabkan gas terbuang memampatkan sirip dan memutar roket agar tidak tersekat. Proses ini dipanggil penstabilan berputar
Petua
- Sekiranya anda gemar membuat roket di atas tetapi ingin menghadapi cabaran yang lebih sukar, anda boleh menggunakan model roket hobi. Roket model telah dijual secara komersial sejak akhir 1950-an, dalam bentuk peralatan saling yang dapat dilancarkan dengan mesin mesiu hitam, hingga ketinggian 100-500 m.
- Sekiranya terlalu sukar untuk melancarkan roket secara menegak, anda boleh membuatnya meluncur secara mendatar (sebenarnya, roket belon adalah bentuk meluncur mendatar ini). Anda boleh melekatkan roket filem ke kereta mainan atau roket air ke papan selaju. Anda masih harus mencari kawasan terbuka dengan ruang pelancaran yang cukup besar.
Amaran
- Pengawasan ibu bapa sangat disarankan ketika bekerja dengan roket yang dilancarkan menggunakan sesuatu yang lebih kuat daripada nafas orang yang melancarkannya.
- Sentiasa memakai pelindung mata semasa melancarkan salah satu daripada tiga jenis roket terbang (roket selain roket belon). Untuk roket terbang bebas yang lebih besar, seperti roket air, helmet pelindung juga disyorkan untuk melindungi kepala jika roket memukulnya.
- Jangan menembak roket terbang bebas dari jenis apa pun kepada sesiapa pun.
