Лети, лети за облака!

ШКОЛЬНАЯ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ШКОЛЬНИКОВ

«ПОИСК, НАУКА, ТВОРЧЕСТВО»

Лети, лети за облака!...

Исследовательская работа по окружающему миру и физике

г. Братск

2013 год

Содержание:

Введение _______________________________________________________  3

Глава 1. Изобретение воздушного шара______________________________ 3

1. . Как был изобретён воздушный шар ______________________________ 3
2. . «Младший брат» большого шара_________________________________ 5

Глава 2.   Исследование небесного фонарика, описание его устройства. Изготовление своего летательного аппарата___________________________ 6

2.1. Устройство небесного фонарика _________________________________ 6

2.2. Изготовление летательного аппарата ____________________________ 7

Глава 3. Использование небесных фонариков  ________________________ 7

Заключение _____________________________________________________ 8

Список использованной литературы  ________________________________8

Приложение

Введение

         На уроке по окружающему миру мы изучали тему Свойства воздуха». Урок мне очень понравился, мы проводили эксперименты и узнали много интересного. В конце урока мы попытались смастерить собственный воздушный шар. Но у нас ничего не получилось. Шар не взлетел. Мне стало интересно, почему это произошло?

      У меня возникло желание провести собственное     исследование.

1. Цель данной работы – изготовить летательный аппарат в домашних условиях
2. Задачи:

            1) Изучить литературу по теме исследования.

            2) Выяснить принцип построения воздушного шара.

             3) Изготовить летательный аппарат самостоятельно.

Наблюдая за полетом воздушного шара, я предположил, что движение вверх происходит за счет того, что теплый воздух легче холодного.

Предполагаемая ценность работы заключается в следующем:  данный материал может быть использован на уроках окружающего мира, технологии. Зная устройство воздушного шара можно делать подарки друзьям и родным.

В данной работе использовались следующие  методы: 

 - сбор материалов из печатных источников и интернета;

 - проведение собственных наблюдений и экспериментов.

Предметом исследования является воздух и его свойства.

Объект исследования – воздушный шар.

Глава 1. Изобретение воздушного шара

1.1 Как был изобретён воздушный шар

Впервые в свободный полет человек отправился на воздушном шаре, который поднялся из сада замка де ла Мюэт в западном пригороде Парижа 21 ноября 1783 г. Его пассажирами были молодой директор Парижского музея науки Пилатр де Розье и армейский офицер маркиз д'Арланд, имевший широкие связи при дворе Людовика XVI. На наполненном горячим воздухом шаре, построенном братьями Жозефом и Этьеном Монгольфье, они провели в воздухе около 25 мин, пролетев за это время почти 10 км, и благополучно приземлились в открытой местности вблизи дороги на Фонтенбло.

Легенда гласит, что братья сидели перед камином, куря трубку и пуская кольца дыма. "Хотел бы я знать, что заставляет дым подниматься вверх?" - поинтересовался один из них. "Может быть, теплый воздух легче холодного и поэтому поднимается вверх" - предположил второй. "Тогда мы наполним мешок теплым воздухом, и он полетит!". Так они и сделали.

Во время первой публичной демонстрации их воздушного шара Жозефу было 43 года, а Этьену - 38 лет. Полет сам по себе был замечательным событием, но помимо этого он как бы подытоживал крупнейшее достижение химии: отказ от флогистонной теории строения вещества, рухнувшей, когда оказалось, что различные газы имеют разный вес. С первыми полетами пилотируемых и беспилотных воздушных шаров тесно связаны имена четырех выдающихся химиков - Джозефа Блэка, Генри Кавендиша, Джозефа Пристли и Антуана Лавуазье, чьи работы открыли путь к ясному пониманию химической природы материи.

Затейливо разрисованный шар представлял собой сферический льняной мешок, оклеенный бумагой, имел 11 м в поперечнике и весил 227 кг. Его наполнили горячим воздухом над костром. Корзина с двумя пассажирами весила около 730 кг. Как только возможность полета на воздушном шаре была доказана, ее практическая реализация не замедлила осуществиться. В октябре де Розье поднялся на 25 м на привязном монгольфьере и пробыл в воздухе более 4 мин. А месяц спустя он и д'Арланд совершили свой исторический полет над Парижем. Шарль не хотел уступать и 1 декабря, взяв одного пассажира, отправился из Парижа на шаре, наполненном водородом. Полет продолжался 2 часа и закончился в 50 км от Парижа в маленьком городке Несле. Здесь пассажир сошел, а Шарль продолжил путешествие, поднявшись на высоту более 3,5 км. Всего за какие-то 6 месяцев человек поднялся в воздух и научился летать.

1.2. «Младший брат» большого шара

Китайским мастерам принадлежит множество изменивших мир по-настоящему великих изобретений. Бумага, порох (а затем и фейерверки), фарфор, компас, подзорная труба… Даже первую зубную щетку, по словам историков, сделали тоже в Древнем Китае. Вот и изобретение получивших в последние годы неожиданную популярность небесных фонариков также приписывают древнекитайским полководцам.

Китайские небесные фонарики по форме и способу применения напоминают небольшие летающие шары. Работают они по тому же принципу – шар с помощью огня наполняется воздухом и взлетает. Родина таких фонариков – Китай. Именно в Китае 5 столетий назад начали изготовление небесных фонариков и использовали их при ведении войн. Легкие небесные фонарики, быстро поднимающиеся в воздух и хорошо заметные на расстоянии, отлично помогали передовым отрядам предупреждать тыл о приближении врага, генералам отдавать различные приказы, солдатам рапортовать о том, что требуется подмога, и так далее.

Вскоре взлетающие в небо фонарики стали использоваться и в сугубо мирных целях. Живущие глубоким внутренним миром как высокопоставленные, так и простые китайцы использовали небесные фонарики в качестве рукотворного мостика между земным и небесным мирами. Улетавшие небесные фонарики уносили за облака мечты и желания тысяч людей еще много-много лет назад. Так они стали одним из обязательных атрибутов на каждом празднике. Веря в то, что небесные фонарики приносят удачу, китайцы запускали их на свадьбах, религиозных торжествах и других праздниках.

Первые китайские небесные фонарики делали из бамбукового каркаса с держателем для восковой горелки, на который надевался купол из рисовой бумаги. Современные фонарики делают из более доступных и универсальных материалов, например, для изготовления купола используется тутовая бумага.

Небесный фонарик представляет собой упрощенную модель воздушного шара. Простота его конструкции объясняется одноразовостью использования и малой стоимостью. Первые китайские небесные фонарики делали из бамбукового каркаса с держателем для восковой горелки, на который надевался купол из рисовой бумаги. Современные фонарики делают из более доступных и универсальных материалов, например, для изготовления купола используется тутовая бумага.

Если запуск производится в темное время суток, то светящийся купол фонарика виден за несколько километров. Одновременно за летящим в небо легким фонариком могут наблюдать сотни и тысячи людей, поэтому они являются универсальным средством развлечения, наравне с салютами и фейерверками.

Глава 2.   Исследование небесного фонарика, описание его устройства. Изготовление своего летательного аппарата

2.1. Устройство небесного фонарика

Как мы уже говорили, в воздух небесные фонарики поднимаются по принципу воздушного шара. Закрепленная снизу горелка разогревает находящийся в куполе воздух, который стремится подняться вверх и увлекает за собой всю конструкцию. Живой огонь горелки не только нагревает воздух для подъема, но и создает таинственную подсветку улетающего в небо фонарика.

При изготовлении небесных фонариков используются только экологически чистые материалы. Бумажный купол, деревянный каркас и органическое топливо в горелке быстро утилизируются самой природой и не загрязняют окружающую среду.

Вес среднего фонарика в собранном состоянии составляет 200-250 грамм. Топлива в горелке обычно хватает на 15-20 минут полета. Когда топливный элемент догорит, фонарик медленно опускается на землю. За время своего полета небесный фонарик успевает подняться на высоту от 200 до 500 метров. Классической формой небесных фонариков является цилиндр. В Древнем Китае такие фонарики были самыми простыми в изготовлении, а значит, и самыми дешевыми.

2.2. Изготовление летательного аппарата

Для своего летательного аппарата мы взяли алюминиевую проволоку, пакеты для мусора, плавающую свечку и сухое горючее.

Для первого опыта мы решили сделать  “плоские фонарики”, они так называются, поскольку сделаны из 2-х полотен.  Два пакета склеили между собой при помощи скотча. Купол небесного фонарика готов!

Затем соорудили каркас из проволоки. Мы пробовали разные виды проволоки – удачнее всего получилось с аллюминиевой. Тонкий обруч из позволил сделать гибкий и в то же время жесткий каркас.  Основание в форме круга с двумя перекрещенными проволоками по центру – та необходимая деталь, на которую крепится горелка.  

Завершающий этап – прикрепляем каркас основания к куполу. В качестве горелки  использовали основание от плавающей свечи, куда поместили четвертинку сухого горючего.

Наш летательный аппарат готов.

 Глава 3. Использование небесных фонариков

Небесные фонарики используются по случаю самых разных торжеств. На материал, из которого изготавливается купол, можно наносить любые изображения и надписи.

Для детей изготавливаются фонарики в форме различных животных. Это могут быть зайчики, кошки и другие популярные и узнаваемые персонажи.

Запускать небесные фонарики могут и взрослые, и дети, для этого не нужны какие-то особые знания или разрешения. Делать это можно в любое время года, независимо от температуры воздуха. Однако нужно знать несколько простых правил их использования.

- Время полета фонарика зависит от его массы и размеров, погоды и количества топлива;

- Небесные фонарики нужно запускать при отсутствии сильного ветра и на удалении от пожароопасных зданий и сооружений;

- Фонарики запускаются на удалении 1,5 и более км от аэропортов;

- Навешивать дополнительные предметы на фонарики не следует.

Заключение

Человек всегда стремился в небо. Икар изобрёл  крылья, а с изобретением воздушного шара казалось, что большего не стоит и желать. Ведь вековая мечта человека осуществилась — он хоть и не обрел крылья, но получил возможность часами парить в небе как птица. Обобщенное впечатление первых воздухоплавателей гласило: «Ничто не сравнимо с блаженством ухода от земли».

Список литературы

1. Ликум Аркадий. Энциклопедии «Все обо всем» издано в 1997
2. Поглазова О.Т., Шилин В.Д, «Окружающий мир». Часть 1. «Ассоциация XXI век»
3. Энциклопедия для детей. Том 16. Физика.- М.: 2000.
4. http://adalin.mospsy.ru
5. http://otvet.mail.ru
6. www.aerofantik.ru
7. www.playroom.ru/