Realizzare un divertente e facile razzo a palloncino nel proprio cortile

Facciamo un razzo a palloncino Questo semplice esperimento scientifico con il palloncino è un razzo che può essere costruito in giardino o al parco giochi con un semplice pezzo di spago o di filo da pesca, una bottiglia d'acqua, nastro adesivo, cannuccia e un palloncino. Questa attività scientifica piacerà ai bambini di tutte le età, compresi i più grandi. Io la sto facendo oggi con i bambini in età prescolare.

Razzo di palloncini per bambini

I miei figli sono affascinati da tutto ciò che riguarda lo spazio e i razzi veri e propri (anche se non hanno a che fare direttamente con Star Wars). Oggi porteremo la NASA nel nostro cortile attraverso la magia di lenze, cannucce e palloncini.

È come l'Apollo 13, ma senza il pericolo.

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Che cos'è la terza legge di Newton?

Sir Isaac Newton è noto per le sue tre leggi del moto, pubblicate molti anni fa, nel 1686. La prima legge riguarda un oggetto a riposo, la seconda legge indica che la forza è uguale alla massa per l'accelerazione e la terza legge del moto:

Ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.

Costruiamo un razzo a palloncino per esplorare come un'azione (la fuoriuscita dell'aria del palloncino pieno) crei una direzione opposta (il razzo a palloncino che si muove)!

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Come realizzare un razzo a palloncino

Materiali necessari per costruire un razzo a palloncino

• cannuccia per bere tagliata in pezzi da 1 pollice
• filo da pesca o spago di cotone
• due alberi o qualcosa nel giardino di casa per ancorare la lenza a 30 metri di distanza l'uno dall'altro
• bottiglia di plastica
• due palloni lunghi per il carburante del razzo
• nastro adesivo

Istruzioni per realizzare un razzo a palloncino

Prendete le vostre scorte e tagliate le cannucce in pezzi più piccoli.

Passo 1

Legate il filo da pesca tra due oggetti nel giardino di casa, distanti tra loro da 80 a 100 piedi, legando un'estremità del filo all'oggetto sicuro.

Passo 2

Prima di attaccare la seconda estremità dello spago, infilate il filo da pesca attraverso due dei pezzi di cannuccia in modo che possano scorrere sul filo.

Passo 3

Prendete la bottiglia d'acqua e tagliate ogni estremità, in modo da ottenere un anello di 3 o 4 pollici, da fissare con il nastro adesivo su uno dei segmenti di cannuccia.

Passo 4

Poi prendete i palloncini.

Nota: Quando sono andata a comprare i palloncini lunghi, ho comprato quelli che servono per fare gli animali con i palloncini. Quando sono tornata a casa, mi sono resa conto che è impossibile gonfiarli senza una pompa di qualche tipo. Avevo bisogno di palloncini più grandi! Quindi, d'ora in poi, vi mostrerò come farlo con palloncini rotondi, che non saranno altrettanto efficaci dei tradizionali palloncini lunghi o gonfiati.animali a palloncino!

Passo 5

Gonfiate un palloncino e tenetelo nell'anello senza far uscire l'aria mentre mettete un secondo palloncino al suo posto.

Se si utilizzano i palloncini giusti e una migliore coordinazione, il secondo può essere posizionato in modo da bloccare la fuoriuscita dell'aria dal primo. Ogni palloncino conterrà quantità d'aria diverse.

Lancio del razzo a palloncino

Rilasciare il secondo palloncino.... l'aria fuoriesce! Il palloncino-razzo si muove! Abbiamo visto il razzo volare!

Whoooooosh!

Il secondo palloncino spinge il razzo e questo viaggia in avanti e poi, quando diventa più piccolo, il primo palloncino prende il sopravvento.

Prima fase!

Seconda fase!

Razzo a palloncino riutilizzabile

Abbiamo lanciato il razzo a palloncino più e più volte, osservando ogni volta la forza di spinta dei flussi d'aria che creavano il motore del nostro razzo.

Nei lanci successivi ho usato un solo pallone perché era più facile da allestire e avevo astronauti molto entusiasti.

Perché il razzo a palloncino funziona

Perché questo accade? Per ogni azione c'è una reazione uguale e contraria. Questo principio, osservato da Newton, è alla base della scienza dei razzi (in questo caso dei palloncini). L'aria che fuoriesce dal retro del palloncino spinge il razzo in avanti in direzione opposta. La forza dell'aria che fuoriesce dal palloncino è la stessa che spinge il viaggio in avanti.

Istruzioni stampabili per questo esperimento di razzo a palloncino.

Domande che i bambini potrebbero avere sulla Terza Legge di Newton

1. Che cos'è la Terza Legge di Newton?
2. Può spiegarlo con parole semplici?
3. Chi è Newton e perché è importante?
4. Come funziona la Terza Legge di Newton nella vita quotidiana?
5. Mi può fare un esempio della terza legge di Newton?
6. Questa legge funziona per tutto o solo per alcune cose?
7. Cosa succede quando spingo o tiro qualcosa?
8. Perché le cose si muovono quando le spingiamo o le tiriamo?
9. Se spingo il mio amico su un'altalena, l'altalena si spinge indietro?
10. In che modo questa legge ci aiuta a capire come si muovono le cose?

Tenete presente che i bambini della prima e della terza elementare potrebbero non comprendere appieno i concetti scientifici alla base della Terza Legge di Newton, quindi è importante fornire spiegazioni ed esempi semplici e adatti alla loro età per aiutarli a comprendere l'idea.

Come posso far andare il razzo a palloncino più veloce o più lontano?

1. Aumentare la pressione dell'aria all'interno del pallone Gonfiare il palloncino con più aria per aumentare la pressione all'interno. L'aria che fuoriesce dal palloncino genera una forza maggiore, spingendo il razzo più velocemente e più lontano. Attenzione però a non gonfiare troppo il palloncino, perché potrebbe scoppiare.
2. Utilizzare un pallone più grande o più lungo Un palloncino più grande o più lungo può contenere più aria, il che significa che può generare una forza maggiore quando l'aria viene rilasciata. Sperimentate con palloncini di diverse dimensioni per trovare quello che ottimizza la velocità e la distanza.
3. Ridurre l'attrito Assicurarsi che la corda o il filo utilizzato per il percorso del razzo sia teso e liscio per ridurre al minimo l'attrito. Lubrificare la cannuccia con una piccola quantità di sapone per piatti o di olio da cucina per farla scorrere più facilmente lungo la corda.
4. Semplificare il razzo Assicuratevi che la cannuccia o il tubo che collega il palloncino alla corda sia leggero e abbia un profilo basso per ridurre la resistenza dell'aria. Potete anche fissare il collo del palloncino in linea retta lungo la cannuccia per ridurre al minimo la resistenza.
5. Ottimizzare l'angolo Sperimentare diverse angolazioni della corda o del filo per trovare la traiettoria più efficiente per il razzo a palloncino. Un'angolazione leggermente verso l'alto può aiutare il razzo a viaggiare più lontano.
6. Utilizzare un ugello Collegare un piccolo ugello o una cannuccia all'apertura del palloncino per controllare meglio il rilascio dell'aria, in modo da dirigere l'aria in uscita con maggiore precisione, generando una spinta maggiore e facendo potenzialmente andare il razzo più veloce e più lontano.

Sfidare i bambini ad apportare modifiche al loro progetto di razzo a palloncino è un ottimo modo per imparare i fattori che influenzano la velocità e la distanza di un razzo a palloncino.

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Perché l'aria all'interno del palloncino fa muovere il razzo?

L'aria all'interno di un palloncino vuole uscire a causa della differenza di pressione dell'aria tra l'interno e l'esterno del palloncino. Quando si gonfia un palloncino, si forzano le molecole d'aria nello spazio ristretto all'interno, facendo aumentare la pressione dell'aria all'interno del palloncino. Il materiale elastico del palloncino si allunga per adattarsi all'aumento della pressione dell'aria.

La pressione dell'aria all'interno del pallone è più alta di quella all'esterno, il che crea un gradiente di pressione. Le molecole d'aria cercano naturalmente di spostarsi da un'area di alta pressione (all'interno del pallone) a un'area di bassa pressione (all'esterno del pallone) per pareggiare la differenza di pressione.

Quando si lascia l'apertura del palloncino e si permette all'aria di uscire, l'aria ad alta pressione all'interno del palloncino si precipita fuori attraverso l'apertura, creando una forza d'azione. Quando l'aria esce, esercita una forza sull'aria all'esterno del palloncino.

Secondo la terza legge di Newton, la forza dell'aria che fuoriesce ha una forza di reazione uguale e contraria. Questa forza di reazione agisce sul palloncino, spingendolo nella direzione opposta a quella dell'aria che fuoriesce. Il palloncino si muove in avanti grazie a questa forza, funzionando come un razzo.

Che rapporto ha il razzo a palloncino con la Terza Legge di Newton?

Questa attività scientifica sul razzo a palloncino mostra la Terza legge del moto di Newton in azione. La Terza legge di Newton afferma che per ogni azione c'è una reazione uguale e contraria. Nella nostra attività sul razzo a palloncino, questo principio può essere visto quando l'aria all'interno del palloncino viene rilasciata, facendo muovere il razzo nella direzione opposta.

Quando si gonfia un palloncino e poi lo si lascia andare senza legarlo, l'aria all'interno del palloncino esce di corsa. Quando l'aria viene spinta fuori dal palloncino (l'azione), esercita una forza uguale e contraria sul palloncino stesso (la reazione). Questa forza spinge il palloncino nella direzione opposta a quella dell'aria che fuoriesce, facendolo avanzare come un razzo.

Questo esperimento scientifico con il palloncino è uno dei miei esempi preferiti della Terza Legge di Newton in azione: dimostra come la forza dell'aria che fuoriesce dal palloncino si traduca in una forza uguale e contraria che spinge il palloncino in avanti. Questa attività pratica può aiutare i bambini a comprendere meglio il concetto di azione e reazione in modo divertente e coinvolgente.

È sicuro costruire e giocare con i razzi a palloncino?

In genere è sicuro costruire e giocare con i razzi di palloncini perché sono spinti da palloncini. Ovviamente, i bambini più piccoli che potrebbero mettere un palloncino in bocca non dovrebbero partecipare senza la supervisione di un adulto, poiché si tratta di un rischio di soffocamento. L'altro pericolo meno evidente è quello delle allergie. Alcuni bambini sono allergici al lattice, un materiale comunemente usato nei palloncini. È possibile trovare palloncini privi di latticepalloncini, se necessario.

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