في الماضي ، كانت طرز الطائرات التي تعمل على الدفع دائمًا تنهي رحلتها بذروة حادة مفاجئة. يحل التصميم الموصوف هنا هذه المشكلة باستخدام تزلج خفيف الوزن يعمل مثل جهاز الهبوط. هذه الحماية مناسبة فقط إذا قمت بتشغيل الطائرة في الهواء الطلق أو في غرفة كبيرة وواسعة.
خطة الدرس:
الصعوبة: 3.5 / 5
التحضير: 2/5
بناء: 1/5
التنظيف: 1/5
العمل التحضيري:
قم بطي وقطع الورق المقوى إلى النصف على طول.
أخبر طلابك أنهم سيصنعون طائرة يمكن أن تقلع من الأرض أو من على الطاولة ، وتطير على الأقل 5 أمتار وتهبط بسلاسة. نظرًا لأن هذا مشروع بسيط إلى حد ما ، فإنني أنصح به جزئيًا على الأقل النموذج مع الطلاب ، يوضح لهم النقاط الرئيسية للتجمع في العملية. هناك العديد من الخطوات في هذا الفصل الرئيسي ، لذا حاول الانحراف بدرجة أقل عن الخطة. يتم وصف العمل الرئيسي في الخطوات 2-6.
الغرض من الدراسة:
خلال المحاضرة الشفوية ، سيتعلم الطلاب أربعة مفاهيم أساسية في الطيران: الرفع والضغط المحوري والاستقرار والوزن.
أثناء اختبار الطائرات الخاصة بهم وتحليل النتائج ، سيتمكن الطلاب من مناقشة أوجه القصور المحتملة وطرق معالجتها مع المعلم. سيتمكن الطلاب من تغيير نماذجهم وتكرار العملية مرة أخرى.
بمجرد أن ينجح الطلاب في صنع نماذج عالية الارتفاع بشكل جميل لطائرة تعمل بمروحة ، سيكونون قادرين على تعقيد أنماط الطيران من خلال أداء المنعطفات أو الحلقات.
الخطوة 1: المواد
- 2 أعواد
- 2 نصف عصا
- 2 أنبوب للمشروبات
- 2 شرائط رقيقة مرنة
- 1 ورقة من الورق المقوى
- 1 مشبك ورق
- 1 مروحة
- شريط لاصق
- أقلام رصاص أو أقلام تلوين
يمكن شراء المراوح على الإنترنت.
الخطوة 2: عمود المسمار
اشرح للطلاب الجوانب المهمة للبناء على طول الطريق ، ومنحهم مثالاً مباشرًا لعملهم الخاص. يقوم عمود المسمار ببساطة بدعم وتمديد الأربطة المرنة ، والتي سيتم استخدامها كمصدر للطاقة. اربط مشبك الورق بإحكام باستخدام شريط لاصق!
بمجرد ربط الأربطة المطاطية ، سيكون عمود المروحة هو القوة المحورية للطائرة. في الجوهر ، هذا هو ما يدفع الطائرة إلى الأمام. تخيل أنك تجلس على كرسي بعجلات. إذا قمت بدفع قدميك بعيدًا عن الحائط ، فستركب على كرسي في الاتجاه المعاكس. نفس الشيء يحدث هنا. من خلال التدوير ، تدفع المروحة الهواء باتجاه الطائرة وتدفع الهواء باتجاه الطرف الخلفي للطائرة.بدفع الهواء للخلف ، تقوم المروحة بإنشاء رد فعل عنيف ، ونتيجة لذلك تتحرك الطائرة إلى الأمام.
الخطوة 3: الأجنحة والذيل والمثبت
أهم شيء تحتاجه الطائرة للطيران هو التسلق. يحدث الصعود عندما يضغط الهواء على الجانب السفلي من الأجنحة. كلما كبرت الأجنحة ، زاد الارتفاع. الورقة مطوية إلى نصفين ومقطعة بزاوية ، لأننا نريد أن تكون الأجنحة أكبر في منتصف الطائرة ، حيث تكون الأثقل. إذا جعلت الأجنحة مستطيلة ، يمكن أن ترتفع الطائرة عالياً للغاية على جانب واحد من الجناح ، مما يؤدي في النهاية إلى وقوع حادث.
اطوِ الورقة المتبقية إلى نصفين واقطعها. يمكن استخدام هذه القطع للذيل والمثبت.
الخطوة 4: تثبيت الأجنحة والذيل والمثبت
استخدم قطعًا طويلة من الشريط اللاصق على طول العمود بالكامل لتلتصق الأجنحة بقوة.
الصق القطعتين المثلثيين معًا كذيل. يلتصق الذيل بالعمود بنفس طريقة الأجنحة.
يتم لصق نصفي المثبت في الذيل ، ثم يتم لصق نصفيهما معًا في المنتصف.
يحافظ الذيل على الجزء الخلفي من الطائرة طافيا أثناء التسلق. المثبت مهم أيضًا ، لأنه يساعد الطائرة على الحفاظ على مسار ثابت ، دون الانحراف في أي مكان وعدم الانقلاب.
أود أن أشرح أهمية المثبت مثل هذا: احتفظ بورقة أمامك (على سبيل المثال ، نصف ورقة من الورق المقوى). انفخ الهواء عليه عبر حافة الورقة. سترى أن الورقة لم تتحرك تقريبًا. وذلك لأن الهواء يمر بسهولة حول الورقة لأنها متساوية ورقيقة. الآن أمسك الورقة على طرف واحد ونفخها عليها. ستبدأ الورقة في التطور في اتجاهات مختلفة ، تنحني تحت ضغط الهواء ، حيث لا يمكن للهواء المرور بسهولة عبر الورقة. من الأسهل بكثير أن يمرر الهواء ورقة من مسارها حتى يكون في نفس اتجاه تيار الهواء.
يعمل المثبت على نفس المبدأ. عندما تتحرك الطائرة بشكل مستقيم ، يمر الهواء بسهولة حول المثبت. ولكن إذا بدأت الطائرة في الدوران ، فإن جوانب المثبت ستتحمل تدفق الهواء. سيضغط الهواء على المثبت حتى تستقر الطائرة. هذا يسمح للطائرة بالحفاظ على مسار مستقر.
في هذا التصميم ، يكون للمثبت شكل مثلث. قطعة واحدة مسطحة من الورق غير مستقرة للغاية كمثبت ، فإن تدفق الهواء سيثنيها. قبل تثبيت المثبت ، قم بإصلاح اللثة على المستوى.
الخطوة 5: هيكل التزلج
يتيح لك التزحلق الانزلاقي إطلاق الطائرة من سطح مستو ، حيث أنها ترفع المروحة عالية بما يكفي بحيث لا تلمس الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، يؤدي مثل هذا الهيكل وظيفة مهمة أخرى: فهو يضيف الوزن إلى الجزء السفلي من الطائرة.
لماذا هذا مهم؟ الجواب ليس واضحا على الفور. إذا قمت بشد الأربطة المرنة وتحررها لبدء الطائرة ، فإنها تسترخي على كلا الجانبين. تقوم إحدى حواف العلكة بتدوير المروحة ، بينما تحاول الأخرى نشر بقية الطائرة! بالطبع ، الطائرة أكثر صعوبة في الدوران ، لأنها أكبر وأثقل ، ولكن لا تزال تشعر بقوة معينة طورتها اللثة. وإذا كان هناك الكثير من هذه القوة ، يمكن أن تميل الطائرة في اتجاه واحد ، وتفقد الاستقرار والتحطم.
على العكس من ذلك ، سيزيد الوزن من جهاز الهبوط من وزن الطائرة ، وبالتالي الاستقرار. مع ذلك ، يكون الجزء السفلي من الطائرة أثقل بكثير من الجزء العلوي ، وستكون الطائرة أفضل بكثير في مقاومة الانحدارات أو الانقلاب.
الخطوة 6: الطيران!
للإقلاع ، أمسك العمود بيدك بالقرب من المروحة. ابدأ دوران المروحة باتجاه عقارب الساعة. تأكد من قيام الطلاب بإبعاد المروحة عن أنفسهم ، بحيث تطير الطائرة في الاتجاه المعاكس عن أنفسهم. خلاف ذلك ، إذا قمت بتحرير المروحة عن طريق الخطأ ، يمكنك أن تصيب نفسك.
جرب كميات مختلفة من الطاقة واعثر على العدد المثالي من دورات المروحة لتحقيق المسافة المطلوبة وجودة الرحلة.
لإطلاق الطائرة ، ضعها على سطح مستو بحيث تكون المروحة باتجاهك. أمسك العمود برفق ولكن بثبات بيد والمروحة باليد الأخرى. قم أولاً بتحرير المروحة ، ثم بعد جزء من الثانية ، استخدم العمود. يلعب الوقت دورًا ، وسيستغرق القليل من التدريب. الوقت بين تحرير المروحة والمروحة يساوي تقريبًا المدة ، إذا قلنا "Tick-tock". بهذه الطريقة ، من الملائم للطلاب شرح هذه النقطة. أثناء قول "ضع علامة" ، تحتاج إلى تحرير المروحة ، وعندما تقول "هكذا" - تحتاج إلى تحرير العمود.
بعد إتقان التقنية الأساسية للطيران ، يمكن للطلاب البدء في تجربة تأثيرات مختلفة ، مثل الحلقات أو المنعطفات أو البراميل!
الخطوة 7: الأمان والنصائح واستكشاف الأخطاء وإصلاحها
قد يكون هذا المشروع خطيرا لسببين! 1. يمكن للمروحة أن تدور بسرعة كبيرة وتترك جروحًا على الجلد. 2. قد تتشابك المروحة في الشعر الطويل. تأكد من أن الطلاب يتعاملون بعناية مع المراوح. بالنسبة للرحلات الجوية ، اختر فقط منطقة كبيرة مفتوحة بحيث لا تواجه الطائرة عوائق أمامها وحولها.