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LABORATORIO CIENTÍFICO INFANTIL
Lanzacohetes. Laboratorio de ciencias para niños
Directorio / Laboratorio de ciencias para niños El botón del panel de control se hunde debajo del dedo del operador. Los reflectores destellan, iluminando la pista. La señal de inicio parpadea nerviosamente. La escalera de embarque retrocede. Hay un fuerte estallido ... y el cohete, deslizándose por las guías, se precipita hacia otro vuelo. ... Si hierve unos pocos gramos de agua en un segmento de un tubo de metal, en el que se sella un orificio y el segundo se tapa con un corcho, entonces la presión de vapor creada dentro del tubo romperá el corcho. Los residuos de vapor y agua saldrán precipitadamente por el orificio abierto, formando una fuerza reactiva que empuja el tubo en dirección opuesta a la expulsión del corcho (Fig. 1). Este fenómeno físico se tomó como base para un modelo de lanzacohetes diseñado por los muchachos de la estación republicana de jóvenes técnicos en Bashkiria. Modelos similares se encuentran ahora en las escuelas de Ufa, donde se utilizan como ayudas visuales en las lecciones de física sobre el tema "Transformación de la energía", en las lecciones de astronomía.
El cuerpo del cohete (Fig. 2) se tornó en un torno a partir de una barra de aluminio con un diámetro de unos 30 mm. Anteriormente, se perforó un orificio con un diámetro de 18 mm y se taladraron las paredes del canal interior para que la salida, la boquilla, tuviera una conicidad. En el exterior, el cuerpo del cohete se limpió con papel de lija fino y se pulió con pasta.
Se cortan tres estabilizadores de una lámina de aluminio de 2 mm de espesor y se sueldan al cuerpo del cohete con una soldadura que contiene 0 % de estaño y 70 % de zinc. El tapón que obstruye la tobera del cohete es de goma. Su configuración y dimensiones se muestran en la Figura 3. Se pasa un perno 1 a través del tapón 2, encerrado en un tubo de cloruro de vinilo 3. Se monta un fusible eléctrico en el extremo del perno que mira hacia el interior del cohete. Esta es una caldera, que consiste en dos arandelas de metal: electrodos 4, aislados entre sí por una junta anular 5 hecha de un material que no se empapa en agua: plexiglás o ebonita, textolita. El electrodo superior (según la figura) tiene contacto con el perno, que es el conductor de corriente de la caldera eléctrica. El electrodo inferior está aislado del perno con un tubo de PVC. El cable 6 se suelda a él, se pasa a través de un corcho cerca del perno. Este es el segundo conductor. Entre los electrodos, la corriente fluye a través del agua vertida en el cohete y la calienta hasta el punto de ebullición.
El corcho está montado en una plataforma de lanzamiento redonda, cortada en hojalata, con un radio ligeramente mayor que la distancia desde el eje del cohete hasta los bordes exteriores del estabilizador. La plataforma está soldada a cerchas de soporte hechas de estaño. Las barreras de estaño de 10-15 mm de altura y las guías están soldadas desde arriba a la plataforma de lanzamiento a lo largo de su circunferencia, que determinan la dirección del vuelo del cohete. Las vigas de soporte de la plataforma de lanzamiento están reforzadas sobre una base de madera. También hay focos que iluminan la plataforma de lanzamiento, un panel de luces de señal de inicio y una maqueta de una rampa de aterrizaje sobre ruedas. En el modelo descrito, las guías son articuladas. Esto hace posible cambiar el ángulo de despegue y, por lo tanto, la trayectoria, la altitud y el alcance del cohete. La altura y el alcance del vuelo del cohete se pueden ajustar adicionalmente cambiando la longitud de la parte superior del tapón que ingresa a la boquilla del cohete, lo que se logra colocando arandelas de plástico de diferentes espesores en el tapón. Cuanto más pequeño sea el tapón dentro de la boquilla, menor será la presión de vapor para que el cohete salga volando, menor será su altura y trayectoria de vuelo. Al seleccionar empíricamente el grosor de esta junta, la altura de despegue y el alcance del cohete pueden limitarse fácilmente por el tamaño de la habitación. Atrapar un cohete es difícil. Y esto no debe hacerse, ya que se calienta mucho al arrancar. Por lo tanto, si el modelo se muestra en el interior, se debe estirar un lienzo en el lugar donde cayó el cohete, sobre el cual caerá. El panel de control es una caja alargada. En la caja se montan un transformador reductor, un relé, por lo que la pantalla de la señal de inicio parpadea y una bombilla para encender la automatización simple del panel de control. El diagrama del panel de control se muestra en la Figura 4.
Cuando presiona el interruptor de palanca montado en la pared superior de la caja, el panel de control se conecta a la corriente alterna. El voltaje se aplica simultáneamente al fusible del cohete y al devanado primario del transformador Tr. Los reflectores se encienden inmediatamente, la lámpara L1 de la iluminación del panel de control, la lámpara L2 comienza a parpadear, iluminando la inscripción "Inicio" en el cristal de la señal de inicio. El devanado primario del transformador debe estar diseñado para una tensión de red de 127-220 V, y el secundario, para la tensión de las bombillas que se utilizan para focos, iluminación de automatización y una señal de arranque (3,5-12 V). El parpadeo de la luz de la señal de inicio se logra mediante un relé térmico tipo cadena. La corriente del devanado secundario del transformador pasa a través de contactos cerrados 2, un alambre delgado de níquel 3 y una bombilla L2. La inscripción "Inicio" se ilumina en este momento. La corriente que pasa por este circuito calienta el alambre de níquel 3 y se alarga. En este momento, el resorte 5 tira del cable hacia abajo a través del anillo 4 y rompe el par de contactos 2. El circuito se abre, la luz de señal de inicio se apaga. Ahora el cable, al enfriarse, se reduce y el contacto inferior vuelve a su posición original. El ciclo se repite. La frecuencia de parpadeo de la inscripción "Inicio" depende de la corriente de filamento de la bombilla L2, la tensión del alambre de níquel y su resistencia. El condensador C, conectado en paralelo con el par de contactos 2, apaga la chispa y evita que los contactos se quemen. La capacitancia de este condensador es de 0,1 a 0,5 microfaradios. El diseño externo y los elementos decorativos del modelo pueden ser arbitrarios; todo depende de la imaginación y la habilidad de los jóvenes diseñadores. Solo es importante que todos los detalles se ejecuten con cuidado y elegancia y funcionen a la perfección. Entonces el modelo siempre disfrutará del mismo éxito.
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