CÁCH LÀM KHINH KHÍ CẦU BAY ĐƯỢC

trong hướng dẫn này tôi đã lý giải nguyên tắc của khinc khí cầu cất cánh (được Hotline là đèn lồng trên thai trời). Tôi vẫn gồm khinh khí cầu mang đến dự án công trình ngôi trường học tập, vì chưng vậy, tôi nghĩ rằng nó rất có thể khiến bạn khác quyên tâm thấy lúc cách thức hoạt động của khinh khí cầu với tôi dịch nó từ ngữ điệu của bản thân. Về trả lời có tác dụng khinh khí cầu, có đầy đủ giải đáp về nó, vì chưng vậy, chỉ pacmanx.comệc kiếm tìm kiếm một ít. :)

Xin lỗi bởi vì phần lớn lỗi ngữ pháp có thể bao gồm trong lời khuyên, tiếng Anh chưa phải là ngôn ngữ người mẹ đẻ của tớ.

Bạn đang xem: Cách làm khinh khí cầu bay được

Nếu chúng ta có bất kỳ câu hỏi, hoặc ý tưởng mang lại một số dự án new, chỉ cần hỏi dưới hoặc gửi mang lại tôi PM.

Vì vậy, tại chỗ này Cửa Hàng chúng tôi đi! : D

Nếu các bạn sẽ thích nó, hãy bình chọn!

Vật tư:

Bước 1: Giới thiệu định kỳ sử

Khinc khí cầu là gì?

Nhỏng bạn cũng có thể đã nhận được ra, khinh khí cầu vào cơ phiên bản chỉ là một trong túi phệ mà chúng ta đặt bầu không khí lạnh, được cấp dưỡng bởi vì một số mối cung cấp lửa, bởi vì vậy nó rất có thể cất cánh.

Khinch khí cầu được thực hiện vào WW2 vì Nhật Bản, chúng đang ném nhẹm bom vào Mỹ, hiệ tượng là bọn chúng bắt những luồng không gian nhằm điều phối, và sau đó Lúc bọn chúng sẽ tới nơi nhắm phương châm, chúng đã tắt ngọn lửa. Điều xứng đáng không thể tinh được là nhiều khi bọn họ đã tiến công một chiếc gì đấy, tuy thế họ đang dừng lại do họ chần chờ liệu nó gồm hoạt động hay là không.Về đèn lồng bên trên bầu trời, chúng hay được gia công tự bánh tcố gắng với size tre, toàn bộ trơn cất cánh được cung cấp do giấy tre nhúng trong sáp. Nguyên ổn tắc là lửa có tác dụng nóng bầu không khí vào khinc khí cầu tạo thành lực nâng, và sau đó lực nâng to hơn trọng lượng láng kế tiếp nó bước đầu tạo thêm. Khinc khí cầu hoàn hảo và tuyệt vời nhất thứ nhất, được chế tạo vị bạn bè Etienne & Joseph Montolfier. Bong trơn được làm từ giấy và chạy bởi đốt, trọng lượng 800 m ^ 3. Nó đạt mang lại độ cao 2000 m với hạ cánh từ thời điểm cách đây vài ba km.Ngày nay, khinh khí cầu được áp dụng trong thể dục thể thao, đèn lồng bên trên khung trời được thực hiện đến một trong những thời điểm đặc biệt quan trọng nlỗi tiệc sinch nhật, lễ mừng năm mới tết đến, v.v.

Cách 2: Ý tưởng làm cho pacmanx.comệc:

• Thông qua một loạt các thử nghiệm và tính toán, tôi dự định xác minh xây cất về tối ưu của khinh khí cầu (thể tích trơn, năng suất cần thiết cùng sự đốt cháy xăng, trọng lượng của toàn cục cấu trúc)• Tôi ao ước đánh giá coi ánh nắng mặt trời đổi khác vào khinch khí cầu ra sao tùy ở trong vào: tốc độ nguồn khác biệt của khinh khí cầu và tốc độ.Các thắc mắc chủ yếu là: 1. Nhiên liệu như thế nào là rất tốt nhằm đẩy láng bay? 2. Tốt hơn là thực hiện một quả nhẵn to hơn hoặc bé dại hơn?Giả tmáu là: 1. Hydroren, do nó dịu và không tồn tại carbon rất có thể tạo cho toàn thể khí nặng rộng.2. Lớn hơn, vị mặt phẳng của quả bóng cất cánh lên phía trên một hình vuông và thể tích ở phần cha, vì vậy Xác Suất bầu không khí được tàng trữ vào trái trơn nhỏ dại hơn và lớn hơn là không giống nhau. Và hiện nay hãy chứng tỏ điều đó!

Bước 3: Phác thảo 1: Chuyển hễ của bầu không khí bên phía trong khinch khí cầu

*

Học thuyết:• Đèn lồng bay theo cơ chế nâng trong bầu không khí. Bằng bí quyết làm lạnh không khí vào đèn lồng, không khí nóng rộng tự môi trường thiên nhiên, chính là nguyên do tại sao nó bao gồm mật độ phải chăng hơn, nó tạo nên một thang sản phẩm, lúc nó trsinh sống đề nghị lớn hơn đèn lồng trọng lượng, đèn lồng được nâng lên không trung.Phác thảo 1 cho thấy chuyển động không khí bên trong khinc khí cầu, tôi cho rằng tất cả đông đảo được diễn tả tương đối giỏi. :)

Cách 4: Áp suất thủy tĩnh

Áp suất (p) được có mang là tỷ số của lực (F) cùng bề mặt (A) mà lực công dụng theo những góc vuông. Chúng ta có thể pacmanx.comết công thức: p = F / AÁp suất tdiệt tĩnh:p_hs = F / A = (m ∙ g) / A = (ρ ∙ V ∙ g) / A = (ρ ∙ h ∙ A ∙ g) / A = ρ ∙ g ∙ hp_hs = ρ g ∙ hTại độ sâu (h) hãy tưởng tượng một khía cạnh phẳng tuy nhiên tuy nhiên cùng với bề mặt (A) của hóa học lỏng. Trên bề mặt của một khối lượng hóa học lỏng công dụng độ cao xi lanh h. Trước hết, khẳng định cân nặng V tất cả hình tròn là bao nhiêu:V = A hKhối lượng của hóa học lỏng xi lanh có thể được biểu lộ từ bỏ mật độ (= m / v)m = V vậy đó là: m = A hvới trọng lượng của hình trụ (G = m g) là:G = A h ρ gVì áp suất bởi tỷ lệ thân trọng lượng của hóa học lỏng với bề mặt cơ mà nó hoạt động, biểu thức cho áp suất tbỏ tĩnh như sau:p = g g

Cách 5: Phao:

*

• Sức nổi là lực tác động lên toàn bộ những khung hình chứa chất lỏng (chất lỏng và hóa học khí) được search thấy vào lực trường tiềm năng (trường thu hút, hệ thống gia tốc) và nó xảy ra vì sự khác hoàn toàn vì áp suất tdiệt tĩnh tác động ảnh hưởng ở phần bên trên với phần dưới.Vì vào trường hợp của bọn họ, chúng ta gồm mật độ không khí thoát khỏi khinch khí cầu với mật độ khí vào khinch khí cầu, bọn họ bắt buộc tính toán: F_u = ∆ρ g VTại đâu: ∆ρ = ρ_z - _b => là mật độ chênh lệch của khí vào cùng xung quanh khinc khí cầuPhương trình tâm trạng tầm thường của khí:p ∙ V = n R ∙ Tp ∙ V = m / M_r R ∙ T p ∙ M_r = m / V R ∙ Tp ∙ Mr = ρ R ∙ TNhững phương thơm trình này được cho phép họ tính toán mật độ của khí, nhỏng sau:ρ = (p M_r) / (R ∙ T)Khối lượng mol của ko khí:• Không khí là các thành phần hỗn hợp các nhiều loại khí không giống nhau, trong những số ấy thông dụng tuyệt nhất là nitơ (78%), oxy (21%) với argon (1%). Đây là lý do vì sao cân nặng mol của chính nó là:M_r (không khí) = 0,78 M_r (N_2) + 0,21 M_r (O_2) + 0,01 M_r (Ar)M_r (không khí) = 0,78 (2 14) + 0,21 ∙ (2 16) + 0,01 (40)M_r (ko khí) = 29g / molTrong vnạp năng lượng bạn dạng, Cửa Hàng chúng tôi đã thực hiện những quý hiếm đồ dùng lý với hằng số sau đây:F1- lực từ up_ ___________ g- hằng số hấp dẫnF2 - lực từ bỏ xuống ____________-tỷ lệ Lực lượng F3, F4- mặt ____________ Fu- lực nângp-preasure ____________________ p_a- áp suất khí quyểnF - lực lượng ______________ n- số molA, S- diện tích bề mặt _____________ R- hằng số khí chungp_hs- áp suất tdiệt tĩnh ____ M_r- cân nặng mol của khím- trọng lượng-_ ___________________ T - nhiệt độ trong kelpacmanx.comnsV- thể tích ____________ p_b- mật độ không khí phía bên trong khinc khí cầuP- chênh lệch áp suất trong với bên cạnh khinc khí cầup_z- tỷ lệ không gian bên ngoài khinh khí cầu Nhiên liệu:• Làm nhiên liệu tôi đang áp dụng nến parafin. Chúng gồm 1 nhiều loại nguyên nhiên liệu rắn với nhiều loại cầu chì thường xuyên được gia công từ vải cốt tông được phủ quanh vày parafin nóng rã nghỉ ngơi ánh sáng rẻ (thường xuyên khoảng 60 ° C).• Hoạt hễ mao dẫn của sáp bấc được chuyển đến ngọn gàng lửa nơi nó bốc tương đối cùng cháy khi tất cả oxy. Nến bị dập tắt Lúc hàm lượng oxy trong không khí giảm sút dưới khoảng chừng 16%.Chọn nhiên liệu:• Thật hoàn hảo và tuyệt vời nhất ví như tôi là mối cung cấp nhiệt rất có thể đốt cháy hydro vào oxy, cũng chính vì đốt cháy hydro chỉ tạo thành hơi nước (không tồn tại carbon dioxide), kia là 1 chọn lọc giỏi nhằm nâng trơn bay vị trọng lượng phân tử phải chăng (M_r (H20) = 18g / mol). Hydrogene, tuy vậy, thiết yếu được thực hiện vày lý do an toàn.• Khi đốt nến (parafin), nó giải pchờ một tỷ lệ cố định CO2 cùng H2O. Khi có khá nhiều hơi nước trong các thành phần hỗn hợp không gian trong bóng bay. CO2 không được ước muốn vào một trái trơn bay bởi nó tạo nên không gian trở bắt buộc to hơn, bởi nó có trọng lượng mol lớn hơn bầu không khí (M_r (CO2) = 44g / mol).• Một hỗn hợp các hydrocacbon parafin gồm chiều lâu năm chuỗi trăng tròn nguim tử carbon. Các phân tử những điều đó bao gồm những nguim tử xấp xỉ 2H bên trên một ngulặng tử C và bằng phương pháp đốt cháy, bọn chúng tạo ra thuộc một vài phân tử CO2 với Htrăng tròn. Sau kia, trong một trong những phxay đo, nhỏng một nguồn nhiệt độ được sử dụng trang bị thổi khí nóng. Do kia tôi giành được sự an toàn, tốc độ và đơn giản và dễ dàng trong pacmanx.comệc triển khai các phxay đo.Tính cân nặng mol khí vào khinc khí cầu khi thực hiện nến:Không khí lạnh trường đoản cú bên ngoài đến điểm cháy cùng tất cả oxy từ nó kết phù hợp với hydro và carbon tự parafin. Nitơ bước vào nhẵn cất cánh không thay đổi.100 phân tử bầu không khí (khoảng 79% N2 và 21% O2) đi vào khinh khí cầu đang tạo ra 107 phân tử (79 phân tử N2, 14 cùng 14 phân tử phân tử CO2 H20) cùng từ bỏ đó chúng ta đạt được phương thơm trình:M_r (khinh khí cầu) = 1 / 1,07 (0,79 M_r (N_2) + 0,14 M_r (CO_2) + 0,14 M_r (H_2 O)M_r (hỗn hợp trong láng bay) = 28,8g / molCuộc thí nghiệm:Nguyên đồ gia dụng liệu:Chất liệu cho khinc khí cầu tôi chọn là dịu, đầy đủ chặt và thuận lợi sở hữu được. Tôi lấy một túi rác rến bằng nhựa có thể tích 35 lkhông nhiều. Cấu trúc form với nến sở hữu được làm bởi ván balsa (gỗ bao gồm tỷ lệ khôn xiết thấp). Là nhiên liệu, tôi đã thực hiện các hợp hóa học cùng hỗn hợp không giống nhau (lỏng cùng rắn), cơ mà ở đầu cuối tôi ra quyết định thực hiện nến sinc nhật bé dại thường thì do bọn chúng dễ dàng xử lý độc nhất.đặc điểm của nến:Kăn năn lượng của nến: 1 gramChiều cao của nến: 5,4 cmTốc độ cháy: 0,0010 g / sGiá trị sức nóng của parafin: 46 MJ / kgCông suất sưởi một nến: 46 W

Bước 6: Các phxay đo:

*

Bức Ảnh bộc lộ bề ngoài thống kê giám sát, miêu tả là vào hình ảnh.Đồng hồ nước vạn năng hiện đại số là Vernier LabQuest.Đo độ nổi của trơn bay:Trên khinh khí cầu tôi đặt đồ gia dụng nặng nề cơ mà nó chẳng thể cất cánh với bởi vì vậy tôi hoàn toàn có thể triển khai những phxay đo đúng đắn. Nến được bỏ lên bàn để đo đúng chuẩn rộng.Đo ánh nắng mặt trời vào khinch khí cầu:Trên khinc khí cầu được treo trọng lượng nhằm nhẵn cất cánh vẫn cất cánh đi. Đầu dò được đặt lên một ngọn gàng lửa trọng tâm khinh khí cầu.Đo vị trí, vận tốc và vận tốc của láng bay:Đối cùng với khinh khí cầu tôi chỉ buộc năm cây nến và đặt chúng dưới vật dụng đo tốc độ. Tôi đo chuyển động của trái bóng trong 1,3 mét thứ nhất nâng lên. Thiết bị vẫn đo các địa chỉ của trái láng theo thời hạn cùng vận tốc với tốc độ tôi tính bằng ứng dụng được cung ứng cùng với thiết bị (logger pro).

Xem thêm: Trần Thiên Thiên Trong Lời Đồn Tập 1, Xem Phim Trần Thiên Thiên Trong Lời Đồn

Thiết bị đo tốc độ:Thiết bị này bao gồm 1 sản phẩm phân phát rất âm (cảm biến) được liên kết cùng với máy đo Vernier LabQuest. Cảm biến hóa vận động bằng cách truyền biểu thị hết sức âm vào một chùm tương đối nhỏ bé trên đối tượng người dùng đo vị trí. Các biểu lộ được phản ảnh vì chưng đối tượng đích và quay trở lại cảm biến. Thiết bị đo từ bỏ khoảng tầm thời hạn đang trôi qua tính tân oán khoảng cách cho trang bị thể và tự kia, sau này có thể thuận tiện tính được tốc độ với vận tốc của đồ dùng thể quan ngay cạnh được.

Bước 7: Kết trái của phnghiền đo với khinc khí cầu 40 lít:

*

Đồ thị cho thấy thêm lực nâng cải cách và phát triển vào thời gian từ bỏ Khi bước đầu làm cho rét bóng bay. Trong 50 giây thứ nhất, lực nâng tạo thêm khi phía bên trong trái bóng được nung lạnh. lúc nhiệt độ trong khinc khí cầu định hình (làm cho rét = làm cho non qua thành của láng bay), lực sẽ ngừng tăng với ko đổi.

Cách 8: Nâng láng, tùy nằm trong vào sức nóng độ

*

Có thể thấy rằng các quý giá đo của thang thứ thấp hơn đối với định hướng. Điều kia phân tích và lý giải như thể hệ trái của cách thức đo ánh nắng mặt trời trong khinch khí cầu. Đầu dò ánh sáng được đặt ở thân phần bên trên của láng bay địa điểm ánh nắng mặt trời cao hơn nữa mức vừa phải. Ở phần dưới của những bức tường chắn của láng cất cánh cùng nhiệt độ rẻ hơn đối với đo cùng lực nâng nhỏ hơn.Tính toán lý thuyết của thang sản phẩm công nghệ tôi sẽ tính như thế:F_u = gV_b (_z-ρ_b)Mật độ không khí _z bên ngoài ở chỗ nào và tỷ lệ _b của khí bên trong khinc khí cầu:_b = (p_z Mr_b) / RT

Cách 9: Nhiệt độ trong trơn bay

*

Nhiệt độ vào một trái bóng, như mong muốn hóng, đã tăng thêm cùng với số lượng nến làm cho nóng bầu không khí. Trong biểu trang bị sản phẩm công nghệ nhị, họ thấy rằng vào đầu nhiệt độ trong một quả bóng trở nên tân tiến hối hả cùng Lúc nó đạt đến cả về tối nhiều, do đó cách tân và phát triển chậm chạp rộng (vày sự có tác dụng mát đồng thời vào ko gian).

Cách 10: Tốc độ, vận tốc và địa chỉ của khinch khí cầu

*

Bước 11: Kết trái của phnghiền đo cùng với khinch khí cầu 270 lít.

*

Những quả bóng nhỏ hơn vẫn cải tiến và phát triển khá ít lực nâng (lên tới 0,07 N) cho nên pacmanx.comệc đo một lực bé dại như vậy là bao gồm sự pacmanx.comệc. Máy đo lực tiên tiến nhất có độ sắc nét 0,001 N, nhưng lại chữ số ở đầu cuối trong số hiểu ko nhất định. Vì vậy, tôi quyết định tiến hành một loạt phxay đo new cùng với thể tích láng lớn hơn khoảng chừng 270 lkhông nhiều.Đối với khinch khí cầu này, tôi đã không áp dụng nến làm cho mối cung cấp tấn công lửa vì chưng chúng nên Shop chúng tôi không ít cùng chúng ko cháy cùng với vận tốc tương đồng ở phần đa vận tốc. Tôi sẽ sử dụng một đồ vật thổi ra không gian nóng. Nó hoạt động theo bề ngoài y như vật dụng sấy tóc, mà lại nó chỉ phát triển nhiệt độ không gian lên đến mức 500 ° C cùng thổi lên tới 480 lít mỗi phút. Với đều sửa thay đổi này, tôi đã có được độ nổi lớn hơn 1 N, điều này đang nâng cấp đáng chú ý chất lượng của phép đo. Lần này, tôi đo lực trong quy trình làm cho nóng trái bóng, tuy nhiên trước tiên tôi làm cho rét trái bóng mang lại ánh nắng mặt trời khoảng chừng 100 ° C, tiếp nối tôi bật lò sưởi, nhảy đo lực và để cho quả trơn nguội đi.

Cách 12: Các phnghiền đo:

*

Và, chỉ cần nói, bỏ lỡ các quý hiếm âm, đó là vì vị trí cảm biến, đôi lúc quả láng cất cánh từ bỏ cảm biến, nhiều lúc mang đến cảm biến.Kết phù hợp hai biểu đồ gia dụng đầu tiên, Shop chúng tôi cho biết thêm sự phụ thuộc vào của lực nâng vào khinh khí cầu vào ánh nắng mặt trời bên phía trong tàu. Dữ liệu đo hoàn toàn có thể được đối chiếu với dự đoán lý thuyết:F_u = gV_b (_z-ρ_b)Trên biểu đồ gia dụng, họ thấy một sự thống tuyệt nhất chắc chắn rằng của tài liệu đo được cùng với kim chỉ nan cho khoảng tầm 90 ° C. Sau kia, dữ liệu thí điểm bắt đầu biến đổi đáng kể các giá trị dự đân oán. Lý bởi vì có thể đến hành động này là như sau:Ở ánh nắng mặt trời cao, thể tích của trơn bay tạo thêm trên size "bình thường", do nó thổi nhiều hơn thế. cũng có thể trên thời gian đo, bao gồm một luồng không gian từ bỏ quả láng cất cánh ra bên ngoài rất có thể chuyển động nlỗi một lực đẩy bội nghịch ứng bổ sung. Nó phải triển khai các phép đo bổ sung cùng với nguồn nhiệt không đổi được cho phép ánh sáng vào một trái nhẵn bảo trì định hình theo ý muốn trong một thời hạn nhiều năm với nó vẫn thay đổi năng suất sưởi hoàn toàn có thể được điều chỉnh theo ý muốn.

Bước 13: Đo gia tốc:

*

Thể tích khí cầu 270 lít Tôi sẽ làm rét bởi súng nhằm không khí nóng đến nhiệt độ 100 ° C và tiếp đến tôi mang đến anh ta nâng nó lên cảm ứng vận tốc mà lại tôi lắp trên trằn của lớp học tập.

Bước 14: Số đo 2 #

*

Chúng tôi thấy rằng dữ liệu rất có thể là một trong hoàn hảo mang đến parabola, tức là hoạt động của láng cất cánh tăng tốc độ gần như là bằng nhau. Từ biểu thiết bị, công ty chúng tôi chọn vận động tăng tốc của bóng bay:a = 0,701 m / s2 (Gia tốc là 1 hệ số kxay với x ^ 2)Đường màu Đen (trong biểu trang bị tốc độ) cho thấy thêm nấc mức độ vừa phải của đối xứng và ví dụ là quả bóng dịch chuyển được vận tốc tương đồng. So sánh cùng với những chiếc là tốt nhất. Hệ số của x Có nghĩa là tốc độ của khinch khí cầu với gia tốc khinh khí cầu là theo biểu đồ:a = 0,696 m / s2 như mong muốn ngóng, thuộc cực hiếm nlỗi trong biểu đồ vật s-tĐường màu đen (trong biểu thứ gia tốc) cho biết thêm xu hướng tăng tốc. Đây là kết quả đo chiều cao lên đến mức 1,2 m nhằm sức cản không gian không có ảnh hưởng lớn hơn cho vận tốc, tuy thế hoàn toàn có thể thấy rằng gia tốc vẫn bớt chậm rãi như bọn họ dự đân oán, để hạn chế lại không khí, tăng theo tốc độ .

Cách 15: THẢO LUẬN:

Dữ liệu với số đo mà lại tôi dành được khá như thể cùng với mong chờ của mình.

Tôi giả định rằng khinc khí cầu tất cả thời hạn tăng speed ví dụ Khi tăng. lúc tốc độ tăng, cùng vì thế sức cản không khí, gia tốc của khinh khí cầu sút. Ban đầu tôi nhận định rằng yếu tố khác biệt của khí bên phía trong cùng bên phía ngoài khinc khí cầu vẫn tác động đến độ nổi, cơ mà hóa ra khối lượng mol của không khí và khí trong trái nhẵn là đồng nhất, bởi vì vậy yếu tắc của khí trong khinc khí cầu không có ý nghĩa sâu sắc va chạm . Tác hễ đáng chăm chú sẽ chỉ được chỉ dẫn trường hợp chúng ta sử dụng hydro làm xăng hoặc hydrocarbon nhẹ (ví dụ: metan). Vì công ty chúng tôi tất cả những phép đo để áp dụng sau đây với cùng 1 luồng khí rét thổi lớn hơn vào khinh khí cầu, Shop chúng tôi chỉ tất cả bầu không khí không tồn tại tính chất hóa học khác với không gian bên phía ngoài. Sự khác hoàn toàn vào tài liệu lý thuyết và thực nghiệm về độ nổi tạo ra bởi cách thức đo ánh sáng trong khinc khí cầu. Nhiệt độ trung bình chắc chắn rằng bé dại rộng ánh sáng của Cửa Hàng chúng tôi bởi vì cạnh làm mát với đầu dò của Shop chúng tôi nằm ở thân trái láng sinh hoạt đỉnh chỗ nó sẽ tăng cao lên.

Về khí rượu cồn học, làm ra rất tốt vẫn y hệt như giọt nước, đó là do nước lúc rơi vào không gian chế tạo ra thành hình dáng khí hễ học tốt nhất có thể.

-Vì thế, Cửa Hàng chúng tôi vẫn minh chứng giả ttiết của mình mà lại tôi đề cùa tới lúc đầu,

Và, để ngừng bài bác diễn đạt, đấy là pacmanx.comdeo cơ mà tôi vẫn lưu lại bởi camera gắn bên trên khinch khí cầu phệ. Chất lượng đoạn phim không tồn tại gì đặc biệt quan trọng (thứ hình họa trường đoản cú ebay với mức giá 10 đô la), khinch khí cầu có khoảng 1800 lkhông nhiều, trọng lượng đồ vật hình ảnh là 50g: