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简易风洞实验
发布时间:2024-12-04
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不是所有的实验都需要高精密的仪器,把家中的一些常见物品稍加改造,就可以作为实验器材,进行一系列小实验比如纸箱风洞机翼升力实验。

制作简易风洞

一切从简,风洞的风力设备用家中的吹风机、风扇就好了。重点是制作风洞箱体、支架系统、稳流设备这三大块。准备好牛奶箱、白卡纸、吸管、长竹签、剪刀、手工刀、圆规、双面胶、胶枪(需要用到电,请在家长或老师的指导下使用),就可以开工啦!

A制作风洞箱体——改造牛奶箱

选择箱体:风洞的箱体选择很重要,为了避免从零起步建造箱体,最好直接找一个带有透明“观察窗”的牛奶箱。

建造进、出风口:用圆规在纸箱一端的中心画个圆,直径约为牛奶箱高度的一半,用手工刀或剪刀裁下一个圆洞作为进风口;把另一端的纸板直接剪下,作为出风口。注意,剪下的矩形硬纸板千万别扔掉,后面会用到。

其他方法:如果你找到的牛奶箱的“观察窗”很小,也可以选择把箱顶剪掉一部分,然后用透明包装纸裹严实,这样也能扩大观察视野。

B制作稳流设备吸管蜂窝

由于风扇和吹风机吹出的风会有涡流,影响风洞实验效果,因此最好制作一个稳定气流的装备——吸管蜂窝(当然,如果嫌麻烦的话,也可以直接找块纱网套在进风口上来代替)。

制作蜂窝芯:把吸管剪成约4厘米长的小段,用双面胶把它们粘在一起,然后卷成一个直径和进风口相同大小的蜂窝卷。

如果你的手很巧的话,能把它们剪得很齐

▲每两段吸管间要留些空隙,以方便把它们卷成卷

组装蜂窝芯:在硬纸板上挖个和进风口大小相同的圆洞,把蜂窝卷装进去,用胶枪粘牢;然后给它做个“漏斗”围裙围在周围,同样用胶枪把它粘牢。

C制作支架系统——竹签纸板

有些牛奶箱的底部会垫有一层硬纸板,用来制作活动支架十分方便。

制作支架:把竹签裁成比纸箱高度一半略长的长度,用胶枪把它固定在硬纸板上。把吸管裁成纸箱高度一半的长度,用胶枪把吸管固定在要进行实验的部件上,如机翼。

组装支架系统:把机翼套在竹签上,把支架系统从出风口装进箱体中,就大功告成了。

其他方法:进行实验的为飞机模型时,也可以用胶枪把两个吸管固定在机身两侧,套在纸板的竹签上。

▲注意两吸管和两竹签之间的间距相同,且吸管和竹签长度之和大于纸箱高度,以免实验时机翼滑落

▲吸管固定在机身两侧时,可用来测试飞机左右转向与机翼、尾翼之间的关系

吸管固定在机翼上时,可用来检测飞机机翼升力与机翼形状之间的关系