جعل المرح وأمبير. صاروخ بالون سهل في الفناء الخلفي الخاص بك

دعونا نصنع صاروخ بالون بأشياء لديك حول المنزل لاستكشاف قانون نيوتن الثالث. تجربة بالون التجربة العلمية البسيطة هذه عبارة عن صاروخ يمكن بناؤه في الفناء الخلفي الخاص بك أو في الملعب باستخدام قطعة من الخيط أو خط الصيد وزجاجة ماء وشريط وقش وبالون. سيحب الأطفال من جميع الأعمار هذا النشاط العلمي بما في ذلك الأطفال الأكبر سنًا. أنا أفعل ذلك مع الأطفال في سن ما قبل المدرسة اليوم.

صاروخ البالون للأطفال

أطفالي مفتونون بكل الأشياء الفضائية والصواريخ الحقيقية (حتى لو لم تكن مرتبطة مباشرة بحرب النجوم). اليوم نقوم بإحضار وكالة ناسا إلى ساحتنا الخلفية من خلال سحر خط الصيد والقش والبالونات.

إنه تمامًا مثل Apollo 13 فقط بدون خطر.

ذات صلة: مشاريع علمية للأطفال

ما هو قانون نيوتن الثالث؟

السير إسحاق نيوتن معروف بقوانينه الثلاثة للحركة والتي تم نشرها منذ عدة سنوات في عام 1686. قانونه الأول يدور حول جسم في حالة سكون ، وقانونه الثاني يدور حول كيفية تساوي القوة مع تسارع الكتلة وقانونه الثالث من الحركة:

لكل فعل رد فعل مساوٍ ومعاكس.

دعونا نبني صاروخًا بالونًا لاستكشاف كيفية إجراء واحد ( هروب هواء البالون الكامل) يخلق اتجاهًا معاكسًا (يتحرك صاروخ البالون)!

تحتوي هذه المقالةالروابط التابعة.

كيفية صنع صاروخ بالون

المستلزمات اللازمة لبناء صاروخ بالون

• ماصة شرب مقطعة إلى قطع بحجم بوصة واحدة
• خط صيد أو خيط قطني
• شجرتان أو شيء ما في الفناء الخلفي الخاص بك لتثبيت خط الصيد على بعد 100 قدم
• زجاجة بلاستيكية
• بالونان طويلان لوقود الصواريخ
• شريط

توجيهات لعمل صاروخ بالون

اجمع المستلزمات معًا وقم بتقطيع ماصات الشرب إلى قطع أصغر.

الخطوة 1

اربط خط الصيد الخاص بك بين جسمين في الفناء الخلفي الخاص بك بمسافة 80 إلى 100 قدم وربط أحد طرفي الخيط بالجسم الآمن.

الخطوة 2

قبل إرفاق الطرف الثاني من السلسلة ، مرر خط الصيد خلال قطعتين من القش حتى يتمكنوا من الانزلاق على الخط.

الخطوة 3

خذ زجاجة الماء واقطع كل طرف بحيث تترك لك حلقة مقاس 3-4 بوصات. ألصق هذه الحلقة على أحد مقاطع القش.

الخطوة 4

بعد ذلك احصل على البالونات الخاصة بك.

ملاحظة: الرجاء التعلم من خطأي. عندما ذهبت إلى المتجر لشراء بالونات طويلة اشتريت تلك المخصصة لصنع حيوانات البالونات. عندما وصلت إلى المنزل أدركت أنه من المستحيل تفجيرها بدون مضخة من نوع ما. كنت بحاجة إلى بالونات أكبر! لذا ، من الآن فصاعدًافي الخارج ، سأوضح لك كيفية القيام بذلك باستخدام بالونات دائرية لن تكون فعالة مثل البالونات الطويلة التقليدية أو البالونات الحيوانية المنتفخة!

الخطوة 5

انفخ بالونًا واحدًا ثم احتفظ به في الحلقة حتى لا يسمح للهواء بالخروج بينما تضع بالونًا آخر في مكانه.

إذا تم ذلك باستخدام البالونات الصحيحة وتنسيق أفضل ، يمكن وضع الثانية بحيث توقف هروب الهواء من الأول. سيحتوي كل بالون على كميات مختلفة من الهواء.

إطلاق صاروخ البالون

حرر البالون الثاني ... الهواء يهرب! صاروخ البالون يتحرك! شاهدنا الصاروخ يطير!

رائع!

يدفع البالون الثاني الصاروخ ويتحرك الصاروخ للأمام ، وبعد ذلك كلما أصبح أصغر ، يتولى البالون الأول المهمة.

المرحلة الأولى!

المرحلة الثانية!

صاروخ بالون قابل لإعادة الاستخدام

أطلقنا صاروخ البالون مرارًا وتكرارًا. في كل مرة أشاهد قوة الدفع للاندفاع الجوي التي خلقت محركنا الصاروخي.

في عمليات الإطلاق اللاحقة ، استخدمت بالونًا واحدًا فقط لأنه كان من الأسهل إعداده وكان لدي رواد فضاء متحمسون للغاية.

لماذايعمل صاروخ البالون

لماذا يحدث هذا؟ لكل فعل ، هناك رد فعل مساوٍ ومعاكس. يكمن هذا المبدأ الذي لاحظه نيوتن في قلب علم الصواريخ (في هذه الحالة صاروخ البالون). الهواء الخارج من البالون يدفع الصاروخ للأمام في الاتجاه المعاكس. قوة هروب البالون الهوائي هي نفسها قوة الحركة الأمامية التي تدفع السفر.

تعليمات قابلة للطباعة لتجربة صاروخ البالون هذه.

أسئلة قد يطرحها الأطفال حول قانون نيوتن الثالث

1. ما هو قانون نيوتن الثالث؟
2. هل يمكنك شرحه بكلمات بسيطة؟
3. من هو نيوتن ولماذا هو مهم؟
4. كيف يفعل يعمل قانون نيوتن الثالث في الحياة اليومية؟ عندما أقوم بدفع شيء ما أو سحبه؟> كيف يساعدنا هذا القانون على فهم كيفية تحرك الأشياء؟

ضع في اعتبارك أن طلاب رياض الأطفال والصف الأول والثالث قد لا يفهمون تمامًا المفاهيم العلمية الكامنة وراء قانون نيوتن الثالث ، لذلك من المهم تقديم بسيط ، تفسيرات وأمثلة مناسبة للعمر لمساعدتهم على فهم الفكرة.

كيف أجعل صاروخ البالون يتحرك بشكل أسرع أو أبعد؟

1. زيادةضغط الهواء داخل البالون : نفخ البالون بمزيد من الهواء لزيادة الضغط بالداخل. سيولد المزيد من الهواء الخارج من البالون قوة أقوى تدفع الصاروخ بشكل أسرع وأبعد. ومع ذلك ، كن حذرًا حتى لا تفرط في نفخ البالون ، لأنه قد ينفجر.
2. استخدم بالونًا أكبر أو أطول : يمكن أن يحمل البالون الأكبر أو الأطول مزيدًا من الهواء ، مما يعني أن لديه القدرة لتوليد قوة أقوى عند إطلاق الهواء. جرب أحجامًا مختلفة من البالونات للعثور على واحد يعمل على تحسين السرعة والمسافة.
3. تقليل الاحتكاك : تأكد من أن الخيط أو الخط المستخدم لمسار الصاروخ محكم وسلس لتقليل الاحتكاك. قم بتشحيم الشفاط بكمية صغيرة من صابون الأطباق أو زيت الطهي لمساعدته على الانزلاق بسهولة أكبر على طول الخيط.
4. قم بتبسيط الصاروخ : تأكد من أن الماصة أو الأنبوب الذي يربط البالون الخيط خفيف الوزن وله مظهر جانبي منخفض لتقليل مقاومة الهواء. يمكنك أيضًا لصق رقبة البالون في خط مستقيم على طول المصاصة لتقليل السحب.
5. تحسين الزاوية : قم بتجربة زوايا مختلفة من السلسلة أو الخط للعثور على المسار الأكثر فاعلية لـ صاروخ البالون. قد تساعد الزاوية الصاعدة قليلاً الصاروخ على التحرك لمسافة أبعد.
6. استخدم فوهة : قم بتوصيل فوهة صغيرة أو ماصة بفتحة البالون للتحكم في إطلاق الهواء بشكل أكثر فعالية. هذا يمكنتساعد في توجيه الهواء الهارب بشكل أكثر دقة ، وتوليد المزيد من الدفع وربما جعل الصاروخ ينطلق أسرع وأبعد.

يعد تحدي الأطفال لإجراء تعديلات على تصميم صاروخ البالون طريقة رائعة للتعرف على العوامل التي تؤثر على سرعة ومسافة صاروخ البالون.

ذات صلة: استخدم طريقتنا العلمية لأوراق عمل الأطفال لاختبار تصميمات مختلفة لصواريخ البالون!

لماذا يجعل الهواء داخل البالون الصاروخ يتحرك؟

الهواء داخل البالون يريد الهروب بسبب الاختلاف في ضغط الهواء بين داخل البالون وخارجه. عندما تقوم بتفجير بالون ، فأنت تدفع جزيئات الهواء إلى الفضاء المحصور بالداخل ، مما يؤدي إلى زيادة ضغط الهواء داخل البالون. تتمدد المادة المرنة للبالون لاستيعاب ضغط الهواء المتزايد.

يكون ضغط الهواء داخل البالون أعلى من ضغط الهواء خارج البالون ، مما يخلق تدرجًا للضغط. تحاول جزيئات الهواء بشكل طبيعي الانتقال من منطقة الضغط المرتفع (داخل البالون) إلى منطقة الضغط المنخفض (خارج البالون) لمعادلة فرق الضغط.

عندما تترك فتحة البالون وتسمح للهواء بالهروب ، يندفع الهواء عالي الضغط داخل البالون عبر الفتحة ، مما يخلق قوة عمل. عندما يهرب الهواء ، فإنه يمارس قوة على الهواء في الخارجالبالون.

وفقًا لقانون نيوتن الثالث ، فإن قوة الهواء الهارب لها قوة رد فعل مساوية ومعاكسة. تعمل قوة رد الفعل هذه على البالون وتدفعه في الاتجاه المعاكس للهروب الهارب. يتحرك البالون للأمام نتيجة لهذه القوة ، ويعمل مثل الصاروخ.

كيف يرتبط صاروخ البالون بقانون نيوتن الثالث؟

يوضح نشاط علم الصواريخ البالوني هذا قانون نيوتن الثالث للحركة في العمل. ينص قانون نيوتن الثالث على أنه لكل فعل رد فعل متساوٍ ومعاكس. في نشاطنا لصاروخ البالون ، يمكن رؤية هذا المبدأ عندما يتم إطلاق الهواء داخل البالون ، مما يتسبب في تحرك الصاروخ في الاتجاه المعاكس.

عندما تنفخ بالونًا ثم تتركه يمر دون ربط النهاية. يندفع الهواء داخل البالون للخارج. عندما يتم دفع الهواء خارج البالون (الحركة) ، فإنه يمارس قوة مساوية ومعاكسة على البالون نفسه (رد الفعل). تدفع هذه القوة البالون في الاتجاه المعاكس للهروب الهارب ، مما يتسبب في تحرك البالون للأمام مثل الصاروخ.

تعد تجربة علم صاروخ البالون هذه أحد الأمثلة المفضلة لدي على تطبيق قانون نيوتن الثالث! يوضح كيف أن قوة الهواء الخارجة من البالون تؤدي إلى قوة مساوية ومعاكسة تدفع البالون للأمام. يمكن أن يساعد هذا النشاط العملي الأطفال على فهم مفهومالعمل ورد الفعل بطريقة ممتعة وجذابة.

هل من الآمن صنع صواريخ البالون واللعب بها؟

نعم! من الآمن عمومًا صنع صواريخ البالونات واللعب بها لأنها تدفع بواسطة البالونات. من الواضح أن الأطفال الأصغر سنًا الذين قد يضعون بالونًا في أفواههم يجب ألا يشاركوا بدون إشراف الكبار لأن هذا يمثل خطر الاختناق. الخطر الآخر الأقل وضوحًا هو الحساسية. يعاني بعض الأطفال من حساسية تجاه مادة اللاتكس وهي مادة شائعة تستخدم في البالونات. يمكنك العثور على بالونات خالية من اللاتكس إذا لزم الأمر.

المزيد من المرح الصاروخي من مدونة أنشطة الأطفال

• تحقق من الصاروخ الحقيقي ... صاروخ Spacex القابل لإعادة الاستخدام! إنه رائع جدًا!
• صفحات تلوين الصواريخ هذه وأوراق المعلومات حول Spacex ممتعة جدًا للتعلم.
• انظر إلى هذه المثابرة للأطفال الذين يستكشفون المريخ.
• اصنع صاروخًا نفد من ورق التواليت ... سهل وممتع!
• اصنع صاروخ كيس شاي في مطبخك!
• تعرف على طبقات الغلاف الجوي للأرض من خلال هذا النشاط العلمي الممتع.
• I أحب هذه المتاهات الفضائية القابلة للطباعة للأطفال!
• استكشف الفضاء الخارجي مع أطفال ناسا!

هل استمتعت بقانون نيوتن الثالث وصاروخ البالون المصنوع منزليًا؟