ballon hélicoptère - Tricks (Science ABC)
1. gonfler un ballon d'eau avec de l'air et faire un court morceau de ficelle ou de laine (environ 10 centimètres) vers le noeud. Ajouter un petit morceau de pâte à modeler ou mastic pendaison affiche à la fin de la chaîne. (Plus vous ajoutez, plus vous aurez à souffler, donc pas trop!)
2. Les pales de rotor sont facultatives et causeront votre ballon à tourner. Sans eux, il suffit de passer. Faire de chaque pale de rotor en découpant un petit morceau de ruban adhésif (environ 1,5 centimètres de long-). Bend et appuyer sur la bande ensemble afin que les bâtonnets latéraux collant à elle-même, en laissant deux petites languettes à coller au ballon.
3. Coller la pale de rotor effectué à l'étape 2 pour le ballonnet à un angle de 45 °.
4. Répéter les étapes 2 et 3 pour un total de quatre pales de rotor espacées de manière égale autour de la circonférence du ballonnet. Lorsque l'air passe au-dessus des lames, le ballon va tourner.
5. Tenez le ballon au-dessus de la paille de cocktail courbé et doucement souffler un flux régulier d'air. Relâchez le ballon et il tourne au-dessus de la paille jusqu'à ce que vous manquez de souffle.
Que se passe-t-il?
Le jet d'air d'une paille conserve un ballon d'eau en altitude, mais comment? Et pourquoi le ballon reste « verrouillé » dans le courant d'air? Ces questions simples peuvent conduire à des débats houleux entre les éducateurs de physique et je ne suis pas honte d'admettre que je l'ai répété les idées fausses communes qui causent le remue-ménage.
L'air est invisible et, par conséquent, impossible de voir. Il est composé de milliards de billions de molécules, chacune avec une masse minuscule. Lorsque l'air se déplace, ces molécules se comportent tout selon les lois fondamentales de la physique, mais avec tant de choses à faire en même temps, prévoir et d'expliquer le résultat devient notoirement difficile. Voilà pourquoi la dynamique des fluides est un sujet diaboliquement difficile (il suffit de demander une physique de troisième année ou étudiant en génie).
Donc, avant d'aller plus loin, s'il vous plaît regarder cette petite vidéo nifty du département de démonstration de physique de l'Université de l'Iowa. Il est essentiellement le même tour, mais avec une balle de ping-pong en suspension dans un jet d'eau.
Avant la balle de ping-pong est inséré, pas d'eau se déplace vers la gauche. Avec la balle en place, l'eau est dévié dans toutes les directions et les gouttelettes voler partout. Il est la force de ces gouttelettes épluchage loin de la balle qui le maintient coincé dans un jet d'eau.
Comme une goutte flicks à gauche, la balle se déplace vers la droite. Feuilletant des gouttes à droite pousser le ballon gauche. Plus grandes, des gouttes plus rapide mouvement ont plus de masse et de la vitesse et pousser la balle plus difficile.
Mais autre chose qui se passe. Dans la vidéo, des gouttes d'eau peut être vu voler haut, au-dessus et au-delà du haut de balle. Comment sont-ils arrivés là? La réponse à cette question est connue sous le nom de l'effet Coanda, nom de l'ingénieur roumain, Henri Coanda (1886-1972).
Coanda a remarqué que des jets de fluide se fixent aux surfaces courbes. Tenez le dos d'une cuillère dans le jet de diffusion en continu de l'eau d'un robinet et vous verrez l'eau « coller » à la surface. Vous vous sentirez aussi la cuillère tiré dans le cours d'eau.
Quand un jet ascendant de l'eau frappe une balle de ping-pong, le courant « colle » à la balle et continue à se déplacer vers le haut. Quelques gouttes se détachent du courant et de pulvérisation vers le bas et latéralement. Voilà la « action ».
La « réaction » de la bille à la composante descendante du mouvement de ces gouttelettes est de rester en suspension dans l'air, ce qui équilibre la force de gravité vers le bas en tirant le ballon. Ouvrez le robinet plus dur et le jet se déplace plus rapidement provoquant la balle à monter plus haut.
La « réaction » de la balle pour le mouvement latéral des gouttelettes est de se déplacer en arrière vers le jet. Gouttelettes sont décollait dans toutes les directions, mais une poussée vers la gauche par une goutte déplacement vers la droite est presque immédiatement contrecarrée par une poussée vers la droite par une goutte se déplaçant de gauche. Incroyable!
Donc, retour à votre ballon de vol. L'air que vous faire exploser des bâtons pour le ballon, mais se détache finalement loin dans toutes les directions. Comme il le fait, que l'air déviées repousse le ballon dans le jet d'air sortant de la paille.
Les rotors minuscules vous coincé au ballon tout dévient l'air dans la même direction, ce qui provoque votre ballon à tourner alors qu'il plane.