Rakety ilustrují třetí Newtonův zákon pohybu: „Pro každou akci existuje stejná a opačná reakce.“První raketou mohl být dřevěný holub poháněný párou, který vynalezl Archytas z Tarentu ve čtvrtém století před naším letopočtem. Pára ustoupila trubkám čínského střelného prachu, poté raketám na kapalné palivo, které si představil Konstanin Tsiolkovsky a které vymyslel Robert Goddard. Tento článek popisuje pět způsobů, jak si můžete postavit vlastní raketu, od jednoduchých po složitější; na konci je další část, která vysvětluje některé principy vedoucí konstrukci rakety.
Kroky
Metoda 1 z 5: Balónová raketa
Krok 1. Připojte jeden konec délky provázku nebo vlasce k podpěře
Mezi možné podpory patří opěradlo židle nebo klika.
Krok 2. Provlékněte vlasec slámkou na pití
Provázek a sláma budou sloužit jako naváděcí systém pro řízení dráhy balónové rakety.
Modelové raketové soupravy často používají podobnou délku slámy připevněnou k tělu rakety. Tato sláma je provlečena kovovou tyčí na odpalovací rampě, aby byla raketa před vzletem ve vzpřímené poloze
Krok 3. Připojte druhý konec vlasce k jiné podpoře
Ujistěte se, že jste ji před vázáním pevně nakreslili.
Krok 4. Nafoukněte balón
Uvolněte konec balónu, aby vzduch neunikal. Můžete použít prsty, kancelářskou sponku nebo kolíček na prádlo.
Krok 5. Přilepte balón k brčku na pití
Krok 6. Vypusťte vzduch z balónu
Vaše raketa bude cestovat po vodicí linii z jednoho konce na druhý.
- Můžete zkusit vyrobit balónovou raketu s kulatým balónkem místo dlouhým, stejně jako různé délky slámy, abyste zjistili, jak dobře vedou balónovou raketu. Můžete také zvýšit úhel, pod kterým balónová raketa letí, abyste viděli, jak ovlivňuje vzdálenost, kterou raketa urazí.
- Související zařízení, které můžete vyrobit, je tryskový člun: Karton s mlékem podélně rozřízněte na polovinu. Na spodním konci vytvořte otvor a provlékněte jím konec balónku. Nafoukněte balón, poté vložte člun do částečně naplněné vany s vodou a vypusťte vzduch.
Metoda 2 z 5: Pití rakety vypuštěné na slámu
Krok 1. Vystřihněte obdélníkový papírový proužek
Pruh by měl být asi třikrát tak dlouhý, jak je široký: doporučené rozměry jsou 4,5 palce (11,43 cm) x 1,5 palce (3,81 cm).
Krok 2. Pruh pevně omotejte kolem tužky nebo hmoždinky
Naviňte proužek blízko konce nebo bodu místo uprostřed. Část proužku by měla viset přes bod tužky nebo konec hmoždinky.
Ujistěte se, že používáte tužku nebo hmoždinku o něco silnější než slámku na pití, ale ne o moc tlustší
Krok 3. Olepte okraj pásu, aby se zabránilo odvíjení
Podlepte pásku podélně po celé délce pásu.
Krok 4. Přeložte převislý konec do bodu nebo kužele
Přilepte nosní kužel tak, aby držel tvar.
Krok 5. Vyjměte tužku nebo hmoždinku
Krok 6. Otestujte těsnost vzduchu
Jemně foukejte do otevřeného konce rakety na papír. Poslouchejte šustění vzduchu unikajícího podél bočního nebo nosního kužele a vnímejte podél bočního švu a nosu jemný proud vzduchu. Přilepte všechny netěsnosti a proveďte test znovu, dokud již nebudete moci detekovat únik.
Krok 7. Přidejte ocasní ploutve na otevřený konec rakety na papír
Protože je raketa na papír úzká, možná budete chtít odstřihnout připojené páry ploutví, které bude snazší nalepit na konec rakety než tři nebo čtyři oddělená žebra.
Krok 8. Do otevřeného konce rakety vložte slámku na pití
Ujistěte se, že sláma vyčnívá dostatečně daleko z rakety, abyste ji mohli uchopit prsty.
Krok 9. Prudce vydechněte do slámy
Vaše raketa bude létat do vzduchu poháněná silou vašeho dechu.
- Při odpalování vždy mířte slámou a raketou nahoru, ne k nikomu.
- Měníte způsob, jakým raketu stavíte, abyste viděli, jak úpravy ovlivňují její let. Také měňte, jak prudce vydechujete do slámy, abyste zjistili, jak to ovlivňuje vzdálenost, kterou vaše raketa letí.
- Hračka podobná papírové raketě se skládala z klacku s plastovým kuželem připevněným na jednom konci a plastového padáku připevněného k druhému. Padák byl přeložen přes hůl, která byla poté vložena do lepenkové foukací trubice. Při vhánění dovnitř plastový kužel zachytil vzduch a spustil hůl. Když dosáhl maximální výšky, klacek spadl a rozvinul padák.
Metoda 3 z 5: Film Canister Rocket
Krok 1. Rozhodněte se, jak dlouhý/vysoký chcete, aby vaše raketa byla
Dobrá délka/výška je 6 palců (15 cm), ale pokud chcete, můžete raketu prodloužit nebo zkrátit.
Dobrý průměr je 3,75 cm, ale skutečný průměr bude určen průměrem spalovací komory rakety
Krok 2. Získejte filmový kanystr
Kanystr bude sloužit jako spalovací komora vaší rakety. Můžete jej získat ve fotografickém studiu, které stále používá film.
- Podívejte se na filmový kanystr, jehož víko má výstupek podobný zátce, který jde dovnitř ústí kanystru místo toho, aby byl držen na místě rtem na vnější straně ústí kanystru.
- Pokud nemůžete najít kanystr s filmem, můžete použít prázdnou lahvičku od lékařského předpisu se zaklapávacím víčkem. Pokud nemůžete najít láhev s nacvakávacím víčkem, můžete ucpat korkovou zátku, která se těsně vejde do úst lahve.
Krok 3. Sestavte raketu
Nejsnazší způsob, jak vyrobit tělo rakety, je obalit pás papíru kolem kanystru s fólií jako tužkou nebo hmoždinou při výrobě rakety vypouštěné ze slámy. Protože kanystr vystřelí raketu, možná budete chtít papír nalepit nebo nalepit na kanystr před zabalením kolem kontejneru.
- Když k němu připevníte rám rakety, ujistěte se, že ústí nádoby nebo lahvičky s pilulkami směřuje ven. Ústa budou sloužit jako raketová tryska.
- Místo toho, abyste konec tělesa rakety sklopili od kanystru do kužele nosu, můžete vytvořit samostatný kužel nosu rozříznutím papírového kruhu, vyříznutím od okraje těsně ke středu a složením vystřiženého kruhu do kužele. Kužel můžete připevnit páskou nebo lepidlem.
- Přidejte ploutve. Vzhledem k tomu, že tato raketa je v průměru silnější než raketa na papír, kterou vypustíte brčkem na pití, možná budete chtít odstřihnout jednotlivá ploutve a připevnit je. Můžete také chtít mít tři ploutve místo čtyř.
Krok 4. Rozhodněte, odkud chcete raketu vypustit
Doporučuje se otevřené venkovní místo, protože raketa může při startu dosáhnout značné výšky.
Krok 5. Kanystr naplňte do 1/3 vody
Pokud se váš zdroj vody nenachází poblíž odpalovací rampy, možná budete muset nosit raketu vzhůru nohama nebo nést vodu samostatně a naplnit kanystr na místě startu.
Krok 6. Rozbijte šumivou tabletu na polovinu a polovinu tablety vložte do vody
Krok 7. Uzavřete kanystr a otočte raketu vzpřímeně na odpalovací rampu
Krok 8. Vraťte se do bezpečné vzdálenosti
Jak se rozpouští, tableta uvolňuje oxid uhličitý. Tlak bude narůstat, dokud nevyskočí víko z nádoby a nevyletí raketa.
Místo použití vody můžete místo toho naplnit nádobu asi z poloviny plnou octa. Místo šumivé tablety můžete použít 1 čajovou lžičku (0,18 unce nebo 5 g) jedlé sody. Ocet, kyselina (kyselina octová), reaguje s jedlou sodou, zásadou, za vzniku vody a oxidu uhličitého. Ocet a jedlá soda jsou však těkavější než voda a šumivé tablety, takže se musíte dostat z cesty rakety mnohem rychleji - a použití příliš velkého množství obou chemikálií může nádobu prasknout
Metoda 4 z 5: Raketa Matchstick
Krok 1. Odřízněte malý trojúhelník z hliníkové fólie
Trojúhelník by měl být rovnoramenný trojúhelník přibližně 1 palec (2,5 cm) na základně a 2 palce (5 cm) od středu základny k vrcholu.
Krok 2. Vyberte si zápas z knihy zápasů
Krok 3. Vyrovnejte zápas proti rovnému kolíku
Umístěte zápalku a špendlík tak, aby se hrot dotýkal zápalkové hlavy nejvýše než nejtlustší část hlavy.
Krok 4. Omotejte trojúhelník fólie, nejprve vrchol, kolem zápalkové hlavy
Omotejte fólii tak těsně kolem zápalkové hlavy, jak jen můžete, aniž byste narušili kolík. Až budete hotovi, měl by obal přesahovat asi 6,25 mm pod hlavu zápalky.
Krok 5. Pomocí miniatur vytvořte fólii ovinutou kolem hlavy špendlíku
Tím se obal přitlačí blíže k zápalkové hlavě a také lépe definuje kanál tvořený čepem pod obalem
Krok 6. Opatrně vysuňte kolík z obalu
Dávejte pozor, abyste fólii neroztrhli.
Krok 7. Ohněte kancelářskou sponku do odpalovací rampy
- Vnější ohyb ohněte do úhlu 60 stupňů. To bude tvořit základ odpalovací rampy.
- Ohněte vnitřní ohyb nahoru a potom kolem, abyste vytvořili otevřený trojúhelník. Zde budete odpočívat alobalem zabalenou zápalkovou hlavu.
Krok 8. Umístěte odpalovací rampu na místo startu
Opět se důrazně doporučuje otevřené venkovní místo, protože raketa na zápalky může urazit značnou vzdálenost. Vyhněte se místům, která jsou výjimečně suchá, protože raketa na zápalky by mohla způsobit požár.
Před spuštěním rakety se ujistěte, že je volné okolí
Krok 9. Umístěte raketu na zápalku do odpalovací rampy, sklopte ji
Raketa by měla spočívat alespoň pod úhlem 60 stupňů. Pokud je položen níž, možná budete muset ohnout kancelářskou sponku, dokud se nezačne.
Krok 10. Vypusťte raketu
Zapalte zápalku a vložte její plamen přímo pod zabalenou zápalkovou hlavu. Když se fosfor v zabalené zápalkové hlavě vznítí, raketa na zápalku by se měla zvednout.
- Připravte si kbelík s vodou, abyste mohli namočit vyhořelé rakety zápalky, abyste se ujistili, že jsou zcela vyhaslé.
- Pokud by na vás měla přistát raketa na zápalky, přestaňte se hýbat, spusťte na zem a otáčejte se, dokud nezhasnou všechny plameny.
Metoda 5 z 5: Vodní raketa
Krok 1. Připravte si prázdnou 2litrovou láhev sody, která bude sloužit jako tlaková komora rakety
Protože se k výrobě této rakety používají lahve, někdy se jí říká také láhevová raketa. Nesmí být zaměňována s petardou známou jako raketa na láhev, která je tak pojmenována, protože se často střílí zevnitř láhve. Uvedení této formy rakety na láhev je v mnoha oblastech nezákonné; vodní raketa je ve většině oblastí legální.
- Odstraňte štítek na láhvi odříznutím tam, kde není přilepený k lahvi. Dávejte pozor, abyste při tom nepoškrábali nebo nepoškrábali povrch lahve, protože poškrábání nebo proříznutí jej oslabí.
- Láhev zpevněte omotáním páskem. Nové lahve vydrží tlak až 689,48 kilopascalu (100 liber na čtvereční palec), ale opakované spuštění sníží tlak, který láhev zvládne, aniž by praskla. Střed pásky můžete omotat několika pásy pásky nebo lahev omotat kolem jejího středu a v polovině odtud na oba konce. Každá kapela by měla láhev obejít dvakrát.
- Značkovacím perem označte místa, kde chcete ploutve připevnit k tělu. Pokud plánujete mít čtyři ploutve, nakreslete čáry od sebe o 90 stupňů. Pokud plánujete mít tři ploutve, nakreslete čáry od sebe 120 stupňů. Možná budete chtít omotat proužek papíru kolem lahve a nejprve na něj udělat označení a poté přenést značky do láhve.
Krok 2. Postavte ploutve
Protože je plastové tělo rakety relativně odolné, přestože jste ho museli zpevnit, budete potřebovat ploutve minimálně stejně odolné. Tuhá lepenka může chvíli fungovat, ale lepším materiálem je plast, jaký se používá v kapesních pořadačích nebo pořadačích se třemi kroužky.
- Nejprve budete muset navrhnout ploutve a vytvořit papírovou šablonu, která bude sloužit jako průvodce řezáním. Ať už své ploutve navrhujete jakkoli, měly by být navrženy tak, aby skutečná ploutev byla přeložena (zdvojnásobena) pro extra sílu a dosáhla alespoň do bodu, kde se láhev zužuje.
- Vystřihněte šablonu a použijte ji jako vodítko pro řezání do materiálu žeber.
- Přeložte žebra do tvaru a pomocí páskové pásky je připevněte k tělu rakety.
- V závislosti na konstrukci odpalovacího zařízení možná nebudete chtít, aby ploutve zasahovaly pod ústí láhve/trysky rakety.
Krok 3. Vytvořte nosní kužel a užitečné zatížení
K tomu budete potřebovat druhou 2litrovou láhev.
- Vyřízněte dno lahve.
- Umístěte užitečné zatížení do horní části rozřezané láhve. Může to být kus modelovací hlíny nebo chomáč gumiček. Umístěte spodní část rozřezané lahve do horní části, dnem směrem k ústí horní části. Přilepte jej na místo a poté nalepte upravenou láhev na dno láhve sloužící jako tlaková komora.
- Vaším nosním kuželem může být cokoli, od 2litrového uzávěru lahve přes délku PVC trubky až po plastový kužel. Jakmile se rozhodnete pro nosní kužel a sestavíte jej, měl by být trvale připevněn k horní části řezané láhve.
Krok 4. Vyzkoušejte vyvážení sestavené rakety
Vyvažte raketu na ukazováčku. Mělo by balancovat někde nad horní částí tlakové komory (dno první lahve). Pokud ne, sundejte část užitečného zatížení a upravte hmotnost.
Poté, co najdete těžiště, odvážte raketu. Měl by vážit 200 až 240 g od 7 do 8,5 uncí
Krok 5. Vyrobte spouštěč/zátku
Existuje několik zařízení, která můžete použít ke spuštění vodní rakety. Nejjednodušší je ventil a zátka, které se vejdou do úst lahve tlakové komory.
- Najděte korek, který se pohodlně vejde do úst lahve. Možná budete muset okraj mírně oholit.
- Získejte ventilový systém, který se používá v duši automobilu nebo v pneumatikách. Změřte jeho průměr.
- Do středu korku vyvrtejte otvor o průměru stejného průměru jako ventil.
- Očistěte dřík ventilu a přes jeho závitovou část a otvor přelepte kus pásky.
- Provlékněte ventil otvorem v korku a poté jej utěsněte silikonovým nebo uretanovým tmelem. Před odstraněním pásky nechte tmel úplně zaschnout.
- Otestujte ventil, abyste se ujistili, že jím vzduch volně prochází.
- Otestujte zátku tak, že do tlakové komory rakety vložíte malé množství vody, poté dáte zátku na místo a postavíte raketu vzpřímeně. Pokud zjistíte netěsnosti, ventil znovu uzavřete a proveďte test znovu. Jakmile zjistíte, že nedochází k únikům, znovu proveďte test, abyste zjistili tlak, při kterém vzduch vytlačuje zátku z láhve.
- Pokyny k vytvoření sofistikovanějšího spouštěcího systému najdete na stránce
Krok 6. Vyberte místo startu vaší rakety
Stejně jako u raket s filmovým kanystrem a zápalkami se důrazně doporučuje otevřené venkovní místo. Protože je vodní raketa větší než ostatní rakety, budete potřebovat větší otevřenou plochu než při odpalování kterékoli z ostatních raket, a také musí být plošší a rovnější než u ostatních raket.
Vyvýšený povrch, jako je piknikový stůl, je dobrý nápad, když jsou přítomny malé děti
Krok 7. Vypusťte raketu
- Naplňte tlakovou komoru 1/3 až 1/2 vodou. (Možná budete chtít přidat do vody trochu potravinářského barviva, aby se při startu rakety vytvořil barevnější „výfuk“.) Je také možné vypustit raketu bez přidání vody do tlakové komory, i když cílový tlak může být odlišný než když je v komoře voda.
- Vložte odpalovací zařízení/zátku do ústí tlakové komory.
- Připojte hadici cyklistické pumpy k odpalovacímu ventilu.
- Postavte raketu vzpřímeně.
- Čerpejte vzduch, dokud nedosáhnete tlaku, při kterém by měla být zástrčka vytlačena. Může dojít k mírnému zpoždění, než se zástrčka vytlačí a raketa se spustí.
Tipy
- Pokud je příliš obtížné vypouštět rakety svisle, můžete z některých udělat raketové spřežení a spustit je vodorovně. (Balónová raketa je v podstatě forma raketových saní.) Raketu s filmovým kanystrem připevníte na autíčko nebo vodní raketu na skateboard. Stále budete muset najít otevřený prostor s dostatečnou odpalovací místností.
- Pokud vás baví vyrábět výše uvedené rakety, ale hledáte větší výzvu, můžete se věnovat koníčku modelové rakety. Modelové rakety byly komerčně vyráběny od konce padesátých let v sestavách požadovaných pro montáž, které lze vypustit pomocí jednorázových černých práškových motorů do výšek 300 až 1500 stop (100 až 500 m).
- Buďte opatrní s nůžkami v kroku 3 metody vodní rakety!
Varování
- Při odpalování jakékoli volně létající rakety (jiné než balónové rakety) vždy noste ochranu očí. U větších volně létajících raket, jako je vodní raketa, se také doporučuje ochranná pokrývka hlavy, která vás ochrání, pokud by vás měla raketa zasáhnout.
- Při práci s jakoukoli raketou poháněnou čímkoli silnějším, než je dech osoby, která je vypouští, se důrazně doporučuje dohled dospělých.
- Nestřílejte na nikoho z volně létajících raket.
