Soaring Wissenschaft Test Paper Planes mit verschiedenen Drag - Scientific American
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Einführung
Haben Sie sich jemals gefragt, was ein Papierflugzeug macht fliegen? Einige Papierflugzeuge fliegen deutlich besser als andere. Aber warum ist das? Ein Faktor ist die Art von Design verwendet, um das Flugzeug zu bauen. In dieser Aktivität werden Sie erhalten einen Papierflieger zu bauen und sein grundlegendes Design ändern, um zu sehen, wie dieser seinen Flug auswirkt. Es gibt eine Menge cooler Wissenschaft in dieser Tätigkeit, wie, wie Kräfte, die auf einer Ebene wirken, so dass er fliegen kann. So bereiten Falten zu beginnen!
Hintergrund
Die Kräfte, die eine Papierebene ermöglichen sind die gleichen, zu fliegen, die realen Flugzeuge gelten. Eine Kraft ist etwas, das drückt oder zieht auf etwas anderes. Wenn Sie ein Papierflugzeug in der Luft werfen, geben Sie das Flugzeug einen Stoß, um vorwärts zu bewegen. Das Push ist eine Art von Kraft genannt Schub. Während das Flugzeug nach vorne fliegt, bewegt Luft über und unter den Flügeln wird eine nach oben gerichtete Auftriebskraft auf der Ebene bereitstellt. Zur gleichen Zeit, Luft zurück gegen die Ebene schieben ist zu verlangsamen, eine Bremskraft erzeugt wird. Das Gewicht der Papierebene wirkt sich auch auf seinen Flug, wie die Schwerkraft zieht es in Richtung Erde nach unten. All diese Kräfte (Schub, Auftrieb, Widerstand und Schwerkraft) beeinflussen, wie gut eine Reise der gegebenen Papierebene geht. In dieser Aktivität wird zunehmen, wie viel ein Papierflugzeug Erfahrungen ziehen und sehen, ob dies ändert sich, wie weit das Flugzeug fliegt.
Materialien
- Ein Blatt Papier
- Herrscher
- Schere
- Großer, offener Bereich, in dem ein Papierflugzeug, wie ein langen Flur, in der Schule Fitness-Studio oder Basketballplatz fliegen. Wenn Sie Ihr Papier Flugzeug fliegt außen, wie in einem Feld, versuchen Sie es tun, wenn es keinen Wind.
- Etwas zu machen, zumindest eine ein Meter lange Linie, wie eine lange Schnur, ein anderes Lineal, Klebeband, Steine oder Stöcke.
- Büroklammern (optional)
Vorbereitung
- Machen Sie einen Standard, „Dart“ Design Papierflugzeug (für Anweisungen, gehen Sie auf die erstaunlichen Papierflugzeuge Webseite).
- Falten Sie Ihr Papier in den Grund dart Papierebene. Falten Sie sorgfältig und Ihre Falten so scharf wie möglich machen, beispielsweise durch eine Miniaturansicht oder ein Lineal entlang jeder Falte auf Falte es läuft. Sie nicht die Hinterkante der Flügel (Schritt 6 der Online-Faltanleitungen) aufbiegen.
- Gehen Sie zu einem großen offenen Bereich und mit Schnur, ein Lineal, Klebeband, Steinen oder Stöcke, machen eine Linie vor dir, das ist zumindest einen Fuß lang, und zwar von links nach rechts. Dies wird die Startlinie von dem Sie das Papierflugzeug fliegen werden.
Verfahren
- Legen Sie Ihre Zehen auf der Linie, die Sie vorbereitet und die Papierebene werfen. Hat es sehr weit fliegen?
- Werfen Sie die Ebene mindestens vier weitere Male. Jedes Mal, bevor Sie aus dem Flugzeug werfen, stellen Sie sicher, dass es noch in gutem Zustand ist (dass die Falten und Punkte immer noch scharf sind). Wenn Sie sie werfen, legen Sie Ihre Zehen auf der Linie und versucht, das Flugzeug mit einer ähnlichen Menge an Kraft zu starten, ist es an der gleichen Stelle einschließlich greifen. geht es um die gleiche Strecke jedes Mal?
- Sobald Sie haben eine gute Vorstellung davon, wie weit Ihr Flugzeug normalerweise fliegt, das Flugzeug Form verändern zu erhöhen, wie viel zieht es erfährt. Um dies zu tun, schneiden Schlitze, die etwa einen Zoll lang rechts, wo entweder Flügel den Mittelsteg trifft. Falten den geschnittenen Abschnitt an beiden Flügeln, so dass jeder jetzt einen Ein-Zoll-breiten Abschnitt am Ende des Flügels aufweist, die zusammengefaltet wird, bei etwa einem 90-Grad-Winkel von dem Rest des Flügels.
- Werfen Sie Ihre modifizierte Papierebene mindestens fünf weitere Male, so wie zuvor. Wie weit geht das Papierflugzeug fliegt jetzt im Vergleich zu vorher? Warum denken Sie, das ist, und was es mit Drag zu tun haben?
- Extra: Machen Papierflugzeuge, die unterschiedlich groß sind und vergleichen, wie gut sie fliegen. Sie größere Flugzeuge fliegen weiter?
- Extra: Versuchen Papier Flugzeuge aus verschiedenen Arten von Papier, wie Druckerpapier, Tonpapier und Zeitung. Verwenden Sie das gleiche Design für jeden. Ist eine Art von Papier scheint beste Flugzeuge zur Herstellung von Papier zu arbeiten? Hat ein Typ das Schlimmste arbeiten?
- Extra: Einige Leute mögen Büroklammer, um ihre Papierflugzeuge hinzufügen, um sie besser zu machen fliegen. Versuchen Sie, eine Büroklammer Hinzufügen (oder mehrere Büroklammern) zu verschiedenen Teilen des Papierebene (wie vorne, hinten, Mitte oder Flügel) und dann fliegen. Wie wirkt sich das das Flugzeug des Flug beeinflussen? Hat das Hinzufügen Büroklammern irgendwo machen den Flug besser oder viel schlechter?
Beobachtungen und Ergebnisse
Hat die ursprüngliche Ebene, welche die am weitesten fliegen? Hat das Flugzeug mit erhöhten Widerstand eine viel kürzere Strecke fliegen?
Als ein Papierflugzeug durch die Luft bewegt, drückt die Luft gegen die Ebene, zu verlangsamen. Diese Kraft wird per Drag genannt. Zu denken, ziehen, stellen Sie sich in einem fahrenden Auto und Sie legen Sie Ihre Hand aus dem Fenster. Die Kraft der Luft drückt die Hand zurück, wie Sie vorwärts ist Widerstand, manchmal auch als Luftwiderstand bezeichnet. In dieser Aktivität erhöht, wie viel Widerstand auf der Papierebene gehandelt auf beiden Flügeln, die ein Ein-Zoll-hohe vertikale Streifen, indem sie. Zum Beispiel ist es das, was passiert, wenn man in einem fahrenden Auto mit der Hand aus dem Fenster, und Sie seine Position auf vertikale von horizontalem ändern. Wenn Sie Ihre Hand vertikal hinhielt, fängt sie eine größere Menge an Luft und erfährt einen größeren Widerstand als wenn es horizontal ist. Sie könnten wahrscheinlich die fühlen, wie Ihre Hand mit mehr Nachdruck zurückgeschoben werden würde als das Auto nach vorne bewegt. Dies ist, was das passiert modifizierte plan es eine größere Menge an Schlepp erfahren, die sie geschoben mehr als die ursprüngliche Ebene zurück. Dieses Experiment hat deutlich gezeigt, dass zu ändern, wie nur eine Kraft wirkt auf einer Papierebene dramatisch verändern kann, wie gut es fliegt.
Aufräumen
Bereiten Sie die Papierebene, wenn Sie mit ihm fertig sind.