要让“水火箭”有较远的射程所考虑的因素不外乎动力和阻力,动力越大越好,阻力越小越好,所以对“水火箭”的改进就从这两个方面进行。
动力的改进:
1、塞子的改进。塞子紧密程度直接关系到瓶体内部压力的大小。网上提示我们用试管塞作为塞子,但经过多次试验发现试管塞硬度大,弹性不足,很难塞得更紧。最好的材料是药用盐水瓶上的“T”型橡皮塞,然后去掉顶部的边变成“柱状”,再用橡胶填充。
加上气门芯。需要注意的是在插入瓶体前不要将固定螺帽拧紧,而应在插入后再用扳手拧紧,这和“膨胀螺丝”的使用原理是一样的。通过这样的改进,瓶中上的橡皮塞所能承受的压力最强能打爆一个可乐瓶。
2、瓶体中水量的多少是影响压力转化为反作用力的重要因素。水太少,则压缩空气产生的动能不能完全转化为反作用力;太多又不能迅速将瓶中的水排出,从而使其爆发力不足,经过多次试验,笔者发现。
阻力的改进:
1、瓶体的选择,“水火箭”飞行是依靠爆射瞬间所获得的惯性,而空气的阻力是影响它射程的最大因素。因此在火箭主体的选材上应以细长的圆柱形为宜,如500ml类的可乐瓶,而更大容积的可乐瓶子并不是很适合。另外火箭头尽可能的变成细长的“圆锥形”,这样飞行时受到的阻力最小。
2、尾翼的作用,水火箭在没有尾翼的情况下,飞行时很容易左右摇摆,其所获得的动能便部分消耗在纠正方向上,所以必须加上尾翼。笔者曾进行过对比,在同等动力的情况下,有尾翼的“水火箭”射程是没有尾翼的“水火箭”的射程的近二倍。
尾翼的制作只要掌握一个原则,即所有的尾翼大小上,方向上均应保持一致,尤其是方向必须与火箭主体的中心线保持一致,这样就能避免旋转。发射角度也很重要,一般以45度为宜,就拿笔者研制的水火箭来说,45度发射的一般要比40度角发射的远10到20米。
水火箭简介:
水火箭是一个利用质量比和气压作用而设计的玩具,同时是物理教学中著名的案例之一,可以培养学生对于物理学习的兴趣,而其中蕴含的物理原理是了解物理中力学的重要的基础。