Бесплатная техническая библиотека

Ракетодром. Детская научная лаборатория

Справочник / Детская научная лаборатория

 Комментарии к статье

Под пальцем оператора тонет кнопка пульта управления. Вспыхивают прожекторы, освещающие взлетную площадку. Нервно мигает старт-сигнал. Откатывается посадочный трап. Раздается громкий хлопок... и ракета, скользнув по направляющим, устремляется в очередной полет.

...Если в отрезке металлической трубки, у которой одно отверстие запаяно, а второе закупорено пробкой, вскипятить несколько граммов воды, то давление пара, создавшееся внутри трубки, вышибет пробку. Пар и остатки воды устремятся через открывшееся отверстие наружу, образуя реактивную силу, которая толкает трубку в сторону, обратную выбросу пробки (рис. 1). Это физическое явление было положено в основу модели ракетной установки, сконструированной ребятами на республиканской станции юных техников Башкирии. Аналогичные модели сейчас есть в школах Уфы, где они используются как наглядные пособия на уроках физики по теме "Превращение энергии", на уроках астрономии.

Рис.1

Корпус ракеты (рис. 2) выточили на токарном станке из алюминиевого прутка диаметром около 30 мм. Предварительно в нем высверлили отверстие диаметром 18 мм и расточили стенки внутреннего канала, чтобы выходное отверстие - сопло - имело конусность. Снаружи корпус ракеты зачистили мелкой наждачной шкуркой и отполировали пастой.

Рис.2

Три стабилизатора вырезаны из листового алюминия толщиной 2 мм и припаяны к корпусу ракеты припоем, содержащим З0% олова и 70% цинка.

Пробка, которой закупоривается сопло ракеты, резиновая. Ее конфигурация и размеры показаны на рисунке 3. Через пробку 1 пропущен болтик 2, заключенный в хлорвиниловую трубку 3. На конце болтика, обращенном внутрь ракеты, смонтирован электрический запал. Это кипятильник, представляющий собой две металлические шайбы - электроды 4, изолированные друг от друга кольцевой прокладкой 5 из не размокающего в воде материала - оргстекла или эбонита, текстолита. Верхний (по рисунку) электрод имеет контакт с болтиком, являющимся токопроводом электрокипятильника. Нижний электрод изолирован от болтика хлорвиниловой трубкой. К нему припаян провод 6, пропущенный через пробку возле болтика. Это второй токопровод. Между электродами ток идет через воду, залитую в ракету, и нагревает ее до температуры кипения.

Рис.3

Пробка крепится на круглой стартовой площадке, вырезанной из жести, радиусом несколько большим, чем расстояние от оси ракеты до наружных кромок стабилизатора. Площадка припаивается к опорным фермам, сделанным из жести.

Сверху к стартовой площадке по ее окружности припаиваются жестяные барьеры высотой 10-15 мм и направляющие, которые определяют направление полета ракеты.

Опорные фермы стартовой площадки укреплены на деревянном основании. Здесь же находятся прожекторы, освещающие стартовую площадку, световое табло старт-сигнала, макет посадочного трапа на колесах.

В описываемой модели направляющие крепятся шарнирно. Это дает возможность изменять угол взлета, а значит, и траекторию, высоту и дальность полета ракеты.

Высота и дальность полета ракеты могут дополнительно регулироваться изменением длины верхней части пробки, входящей в сопло ракеты, что достигается надеванием на пробку пластмассовых шайб разной толщины. Чем меньше пробка будет входить внутрь сопла, тем при более низком давлении пара будет слетать ракета, тем меньшей будет ее высота и траектория полета. Подбирая опытным путем толщину этой прокладки, высоту взлета и дальность полета ракеты легко ограничить размерами комнаты.

Ловить ракету трудно. И делать этого не следует, так как она при старте сильно нагревается. Поэтому, если модель демонстрируется в помещении, в месте падения ракеты надо натянуть кусок холста, на который она упадет.

Пульт управления представляет собой удлиненный ящик. В ящике смонтированы понижающий трансформатор, реле, благодаря которому мигает табло старт-сигнала, и лампочка освещения несложной автоматики пульта управления. Схема пульта управления показана на рисунке 4.

Рис.4 (нажмите для увеличения)

При нажатии на тумблер, смонтированный на верхней стенке ящичка, пульт управления

подключается к сети переменного тока. Напряжение подается одновременно к запалу ракеты и на первичную обмотку трансформатора Тр. Сразу же зажигаются прожекторы, лампочка Л1 подсветки пульта управления, начинает вспыхивать лампочка Л2, освещая надпись "Старт" на стекле старт-сигнала.

Первичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на напряжение сети 127-220 в, а вторичная - на напряжение лампочек, которые используются для прожекторов, подсветки автоматики и старт-сигнала (3,5-12 в).

Мигание лампочки старт-сигнала достигается с помощью теплового реле струнного типа. Ток от вторичной обмотки трансформатора идет через замкнутые контакты 2, тонкую никелиновую проволочку 3 и лампочку Л2. Надпись "Старт" в это время освещается. Ток, проходящий по этой цепи, нагревает никелиновую проволочку 3, и она удлиняется. В это время пружина 5 оттягивает проволочку книзу через кольцо 4 и разрывает контактную пару 2. Цепь размыкается, лампочка старт-сигнала гаснет. Теперь проволочка, остывая, сокращается, и нижний контакт возвращается в исходное положение. Цикл повторяется.

Частота мигания надписи "Старт" зависит от тока накала лампочки Л2, натяжения никелиновой проволоки и ее сопротивления. Конденсатор С, включенный параллельно контактной паре 2, гасит искру, предохраняя контакты от обгорания. Ёмкость этого конденсатора 0,1-0,5 мкф.

Внешнее оформление и декоративные элементы модели могут быть произвольными - все зависит от выдумки и умения юных конструкторов. Важно лишь, чтобы все детали были тщательно и изящно выполнены и действовали безотказно. Тогда модель будет всегда пользоваться неизменным успехом.

 Рекомендуем интересные статьи раздела Детская научная лаборатория:

▪ Мускулы из воздуха

▪ Воздушное колесо

▪ Какого цвета небо?

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Вирусы помогают иммунитету 16.01.2015 Антитела нужны иммунной системе, чтобы ловить чужеродные молекулы, а вместе с ними и их носителей, вирусов и бактерий. Странно было бы ожидать, что сами патогены будут помогать иммунным клеткам производить оружие против них. Но для природы нет ничего невозможного - исследователи из Юго-западного медицинского центра Университета Техаса под руководством нобелевского лауреата Брюса Бейтлера (Bruce Beutler) выяснили, как эндогенные ретровирусы помогают B-клеткам синтезировать антитела. Геном ретровирусов представлен РНК, и, когда вирус попадает в клетку, он первым делом с помощью фермента обратной транскриптазы синтезирует ДНК на РНК-шаблоне. Эта вирусная ДНК встраивается в клеточный геном, после чего на ней синтезируется масса молекул вирусных РНК, которые, в свою очередь, служат шаблонами для производства вирусных белков. Все заканчивается тем, что РНК упаковывается в вирусные частицы, которые выходят наружу. Но бывает так, что клетка подавляет синтез вирусных РНК, так что вирус, встроившись в ДНК хозяина, теряет способность размножаться. Его геном становится своеобразным грузом, который будет переходить от родительской клетки к дочерней. И если проанализировать, например, геном млекопитающих, то можно обнаружить множество ретровирусных последовательностей, которые в большинстве своем неактивны - после того, как клетки запрещают синтезировать на них РНК, они еще и многократно мутируют, так что, в конце концов, становятся совершенно безопасным и неактивным генетическим мусором. Однако B-клетки, как оказалось, смогли извлечь свою выгоду из мусорной вирусной ДНК. Выгода связана с так называемыми антигенами TI-2. Под антигеном понимают любую молекулу, которая вызывает подозрение у иммунитета и заставляет его принять соответствующие меры. Это может быть чужеродный белок, или липополисахаридная оболочка бактериальной клетки или вирусной частицы. Но разные антигены иммунитет "видит" по-разному. Если речь идет о белке, то для выработки антител против него необходима помощь специальных клеток Т-хелперов: они берут сомнительный белок и в буквальном смысле показывают его В-клеткам, которые запускают синтез антител против продемонстрированной им молекулы. Однако антигены TI-сортов, в том числе и TI-2, которые представляют собой крупные полисахаридные фрагменты с повторяющимися участками в молекулярной структуре, В-клетки могут чувствовать сами, без посредников. Известно, что TI-2 взаимодействуют во множестве точек с рецепторами В-клеток, но что происходит дальше, как запускается синтез иммуноглобулинов, до сих пор было непонятно. Исследования Бейтлера и его коллег начались с поиска мутаций у мышей, чей иммунитет не видел TI-2 антигены. Оказалось, что у таких животных были испорчены сигнальные пути, реагирующие на чужие РНК и ДНК в цитоплазме. Но зачем B-клеткам для синтеза антител нужны РНК и ДНК-сигналы? В статье в Science авторы пишут, что антигены TI-2 включали синтез РНК на всех ретровирусных последовательностях, спящих в клеточном геноме. В клетке появлялось много вирусной РНК, на которой синтезировалась ДНК. Синтез вирусных нуклеиновых кислот и синтез антител были связаны самым непосредственным образом. Если в В-клетках отключали фермент обратную транскриптазу (которая делает ДНК на РНК-шаблоне), синтез иммуноглобулинов сильно падал. Но и тогда все равно оставался запасной путь активации: срабатывал один митохондриальный антивирусный белок, который чувствовал именно РНК, и давал сигнал к синтезу антител. То есть даже без ретровирусной ДНК клетка могла ответить на антигенный сигнал. Эксперименты ставили на иммунной системе мышей, и, если результаты подтвердятся на человеке, это будет иметь большие последствия для медицины. Ведь, например, антиВИЧ-терапия предполагает подавление обратной транскриптазы вируса иммунодефицита - но ведь тогда отключается и обратная транскриптаза В-клеток, которая, как видим, очень важна для реакции на инфекцию. Вполне возможно, что помощь в синтезе антител - не единственная функция эндогенных ретровирусов, спящих в ДНК, и в дальнейших исследованиях могут обнаружиться другие способы того, как наши клетки и клетки животных научились использовать бывших паразитов к своей выгоде.

Другие интересные новости:

▪ Робот-пылесос Samsung POWERbot VR7000

▪ Смартфон Samsung Galaxy A7

▪ Почем нынче наука

▪ Трехколесный электромобиль

▪ Цветы и зрение пчел

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Подборка статей

▪ статья Сидеть за одним столом с филистимлянами. Крылатое выражение

▪ статья Почему молнию сопровождает гром? Подробный ответ

▪ статья Специалист отдела профессионального развития персонала. Должностная инструкция

▪ статья Разделительные фильтры трехполосных громкоговорителей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Монета удерживается на платке. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026