Kiến thức về động lượng và định luật bảo toàn động lượng

Trong cơ học Newton, động lượng tuyến tính, động lượng tịnh tiến hay đơn giản là động lượng là tích của khối lượng và vận tốc của một vật. Nó là một đại lượng vectơ, sở hữu độ lớn và hướng trong không gian ba chiều. Và để tìm hiểu rõ hơn về động lượng và định luật bảo toàn động lượng mời bạn tham khảo bài viết dưới đây.

Ứng dụng của động lượng trong chế tạo tên lửa nước

Giới thiệu về tên lửa nước

Tên lửa nước hoạt động theo nguyên tắc phản lực:
– Không khí được bơm vào trong thân tên lửa làm gia tăng áp suất.
– Khi tên lửa được phóng ,do áp suất trong thân tên lửa cao hơn bên ngoài nên không khí sẽ phun ra ngoài theo lỗ hổng ở đuôi tên lửa (miệng chai). Tên lửa sẽ được đẩy về phía trước theo định luật bảo toàn động lượng:
MV = mv
Trong đó:
M: Là khối lượng của tên lửa.
V: Là vận tốc của tên lửa.
m: Là khối lượng của khí và nước phun ra.
v: Là vận tốc của khí và nước.
– Như vậy, nước được cho vào tên lửa nhằm tăng khối lượng và động lượng vật chất phun ra và do đó sẽ làm tăng vận tốc tên lửa.

Cấu tạo

Tên lửa nước được chế tạo từ chai nhựa dung tích 1,5 lít. Nhiên liệu là hỗn hợp nước và không khí. Bệ phóng là khung được ghép từ các ống PVC.

Nguyên tắc hoạt động

Không khí được bơm vào chai chứa nước. Khi áp suất trong chai tăng cao thì nước và không khí sẽ phụt ra phía sau đẩy tên lửa bay về trước.
Nguyên tắc hoạt động

Các bước thực hiện chế tạo tên lửa nước

Chuẩn bị

– Hai chai nhựa loại 1,5 lít, đường kính miệng ống 21mm

– Giấy bìa cứng

– 1m25 ống nước PVC đường kính 21mm: cắt thành 7 đoạn, 6 đoạn dài 15cm, 1 đoạn dài 35cm

– 1 đoạn ống PVC 42mmm dài 5cm

– 4 đầu bịt ống 21mm

– 3 nối ống 21mm chữ T

– 10 sợi dây rút nhựa (lạt nhựa)

– 1 van xe máy (hoặc van xe đạp)

– 1 miếng săm xe

– Keo dán ống PVC

– 1 cuộn keo lụa quấn ống nước.

– 1 đồng hồ đo áp suất

Thực hiện

a. Phần cánh

Cánh tên lửa nước có thể được làm từ giấy bìa cứng, nhựa dẻo hay bất kỳ vật liệu nào có độ cứng và dễ cắt ghép. Thông thường ta làm tên lửa nước có 3 cánh.

Phần cánh

Sau đó ghép cánh vào đuôi tên lửa nước, là phần đầu của chai nước ngọt, có thể ghép trực tiếp vào chai hoặc ghép qua lớp vỏ bao phía ngoài. Chú ý tránh làm chai nước ngọt bị thủng vì như thế nước sẽ bị rò rỉ ra ngoài, tên lửa nước sẽ không đạt đươc hiệu suất như mong muốn.

Phần cánh

Ghép cánh trực tiếp vào thân, ta có thể dùng keo dán. Phải đảm bảo cánh được dán thật chắc để không bị rơi ra trong qua trình bay. Có thể dùng giấy bìa cứng cuộn lại thành một lớp vỏ bọc để dán cánh vào. Đường kính của lớp vỏ bọc đó bằng đường kính của thân tên lửa.

b. Phần chóp

Có 2 cách đơn giản để chế tạo phần chóp:

– Cách 1: sử dụng phần đầu vỏ chai được cắt ra, sau đó ghép vào thân tên lửa có sẵn ta đã có được phần chóp.

Phần chóp

– Cách 2 : sử dụng giấy bìa cứng cuộn lại thành chóp tên lửa:

Phần chóp

Làm chóp theo cách 2 này có nhược điểm là nếu làm bằng giấy bìa cứng sẽ dễ ướt dẫn đến hư chóp.

c. Làm dù cho tên lửa nước

Dù là bộ phận dùng để giảm chấn động cho tên lửa nước khi rơi, thường được đặt trong chóp tên lửa nước. Vật liệu để làm dù thường là bao nylon. Ta cắt ra thành hình tròn sau đó cột các đoạn dây vào mép để làm dây dù. Sau đó làm khoang chứa dù theo các bước sau:

Làm dù cho tên lửa nước

Ta cột các đầu dây dù còn lại vào thành của khoang dù, sau đó cuộn lại thật gọn và cho vào khoang dù như hình dưới. Ta đã có một khoang chứa dù hoàn chỉnh cho tên lửa nước.

d. Chế tạo dàn phóng

Chế tạo dàn phóng

Phần van để bơm khí vào ta gắn vào một đầu bịt ống. Đầu bịt ống này được làm bằng phẳng ( có thể dùng cưa để cưa đi phần thừa) sau đó đục một lỗ và cho van xe đạp vào. Ta dùng các miếng xăm chèn vào chỗ tiếp giáp giữa van và ống nước để tránh rò rỉ khí.

e. Khóa tên lửa

o Dùng 6 sợi dây rút nhựa quấn quanh đoạn ống 35cm

o Cột cố định 6 sợi dây lại và dùng keo nến để gia cố thêm

o Luồn ống 40cm vào để các khóa ngàm dây rút vào ngạnh ở cổ chai

Khóa tên lửa

Hoạt động

Đút phần đuôi tên lửa nước vào ống đường kính 21mm dài 35cm. Các mấu của lạt nhựa được giữ chặt vào cổ chai bằng đoạn ống nước đường kính 40mm. Bơm khí vào tên lửa nước qua van. Muốn cho tên lửa bay lên chỉ cần giật đoạn ống 40mm để các mấu của lạt nhựa bung ra qua đó tên lửa nước được giải phóng và bay lên.

Hy vọng rằng với những kiến thức về động lượng và định luật bảo toàn động lượng do thegioidienco.vn cung cấp sẽ đem đến cho các bạn những thông tin cần thiết nhé!

Click to rate this post!
[Total: 1 Average: 5]

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.

Hotline: 0938.441.404
Chat Facebook
Gọi điện ngay