Paper Planes test Soaring science avec différents Drag - Scientific American
Concepts clés
Aérodynamique
Avions
Les forces
Traîne
La physique
introduction
Avez-vous déjà demandé ce qui fait voler un avion de papier? Certains avions de papier volent bien mieux que d'autres. Mais pourquoi est-ce? Un facteur est le genre de conception utilisé pour construire le plan. Dans cette activité, vous aurez la chance de construire un avion de papier et changer sa conception de base pour voir comment cela affecte son vol. Il y a beaucoup de science fraîche dans cette activité, comme la façon dont les forces agissent sur un plan de sorte qu'il peut voler. Alors préparez-vous pour commencer le pliage!
Contexte
Les forces qui permettent à un avion de papier pour voler sont les mêmes que ceux qui appliquent aux avions réels. Une force est quelque chose qui pousse ou tire sur autre chose. Lorsque vous jetez un avion en papier dans l'air, vous donnez l'avion une poussée pour aller de l'avant. Cette poussée est un type de force appelée poussée. Alors que l'avion est en vol vers l'avant, l'air se déplaçant sur et sous les ailes est fournissant une force de soulèvement vers le haut sur le plan. En même temps, l'air repoussant contre l'avion ralentit vers le bas, la création d'une force de traînée. Le poids du plan de papier affecte également son vol, que la gravité tire vers le bas vers la Terre. Toutes ces forces (poussée, portance, la traînée et la gravité) affectent la façon dont le voyage d'un avion de papier donné va. Dans cette activité, vous allez augmenter la quantité de glisser une expérience d'avion en papier et voir si cela change jusqu'où l'avion vole.
Matériaux
- Feuille de papier
- Règle
- Les ciseaux
- Grand espace ouvert où voler un avion de papier, comme un long couloir, gymnase de l'école ou un terrain de basket. Si vous pilotez votre avion en papier à l'extérieur, comme dans un champ, essayez de le faire quand il n'y a pas de vent.
- Quelque chose à faire au moins une ligne longue d'un pied, comme une chaîne longue, une autre règle, ruban adhésif, des roches ou des bâtons.
- trombones (facultatif)
Préparation
- Faire une norme, conception avion en papier « dart » (pour les instructions, allez à la page Web de papier étonnants Airplanes).
- Pliez votre papier dans le plan de papier de fléchettes de base. Replier soigneusement et faire vos plis aussi forte que possible, par exemple en lançant une miniature ou une règle le long de chaque pli à pli il. Ne pas plier le bord tailing des ailes (étape 6 des instructions de pliage en ligne).
- Aller à un grand espace ouvert et, en utilisant la chaîne, une règle, ruban adhésif, des roches ou des bâtons, faire une ligne devant vous qui est au moins un pied de long, allant de gauche à droite. Ce sera la ligne à partir de laquelle vous volerez le plan de papier.
Procédure
- Placez votre pied sur la ligne que vous avez préparé et jeter le plan de papier. Est-ce voler très loin?
- Jeter le plan au moins quatre fois plus. Chaque fois avant de jeter l'avion, assurez-vous qu'il est encore en bon état (que les plis et les points sont encore forte). Lorsque vous jetez, placez votre pied sur la ligne et essayer de lancer le plan avec une quantité similaire de la force, y compris le saisissant au même endroit. Est-il passé à la même distance à chaque fois?
- Une fois que vous avez une bonne idée de savoir jusqu'où votre avion vole généralement, changer la forme du plan pour augmenter la quantité de le faire glisser l'expérience. Pour ce faire, couper des fentes qui sont environ un pouce de long droite où les deux ailes rencontre la crête médiane. Replier la section de coupe sur les deux ailes de telle sorte que chacun a maintenant une section à l'échelle d'un pouce à l'extrémité de l'aile qui est repliée, à environ un angle de 90 degrés par rapport au reste de l'aile.
- Jetez votre avion de papier modifié au moins cinq fois plus, comme vous le faisiez auparavant. Dans quelle mesure le plan de papier voler maintenant par rapport à avant? Pourquoi pensez-vous que ce soit, et qu'est-ce que cela a à voir avec glisser?
- Supplémentaire: Faire des avions en papier qui sont différentes tailles et de comparer la façon dont ils volent. Est-ce plus gros avions volent plus loin?
- Supplémentaire: Essayez de faire des avions en papier sur différents types de papier, tels que le papier d'impression, du papier de construction et le journal. Utilisez la même conception pour chacun. Est-ce que l'un semble le type de papier pour fonctionner au mieux pour faire des avions en papier? Est-ce un type fonctionne le pire?
- Supplémentaire: Certaines personnes aiment ajouter des clips de papier à leurs plans de papier pour les faire voler mieux. Essayez d'ajouter un trombone (ou de plusieurs clips de papier) pour différentes parties de votre plan du papier (par exemple le devant, le dos, au milieu ou ailes), puis elle volant. Comment cela affecte-t le vol de l'avion? Est-ce que l'ajout de trombones font quelque part son vol meilleur ou bien pire?
Observations et résultats
Est-ce que le plan initial voler le plus loin? Est-ce que l'avion avec augmentation de la traînée voler sur une distance beaucoup plus courte?
Comme un avion de papier se déplace à travers l'air, l'air pousse contre le plan, le ralentir. Cette force est appelée traînée. Pour penser à glisser, imaginez que vous êtes dans une voiture en mouvement et vous mettez votre main par la fenêtre. La force de l'air en poussant votre main en arrière que vous avancez est traînée, aussi parfois appelé résistance à l'air. Dans cette activité, vous augmentez la quantité de traînée a agi sur le plan de papier en faisant une bande verticale de haut d'un pouce sur les deux ailes. Par exemple, ce qui se passe quand vous êtes dans une voiture en mouvement avec la main par la fenêtre et que vous modifiez sa position horizontale à la verticale. Quand votre main est tenue verticalement, il attrape une plus grande quantité d'air et éprouve une plus grande traînée que lorsqu'elle est horizontale. Vous pourriez probablement sentir cela, comme votre main serait plus repoussé avec force que la voiture avance. Ce qui est arrivé, il a connu avion au modifié une plus grande quantité de traînée, ce qui a poussé à plus que le plan initial. Cette expérience a clairement démontré que la modification de la façon dont seulement une force agit sur un avion de papier peut changer radicalement la façon dont il vole.
Nettoyer
Recycler le plan de papier lorsque vous avez fini avec elle.