需要的材料:
★若干个可乐瓶
★一个带有单向阀的长气管打气筒(如气筒没有单向阀,可以在淘宝上买到气筒延长管和单向阀)
★一个橡胶塞(如果没有橡胶塞,也可以用软木塞代替,需要在软木塞外包裹一层橡胶,可以从橡胶手套的手指那一段剪下一截,保证塞子与可乐瓶连接时没有缝隙)
★一个给篮球打气的气针
★木条、钉子若干
实验步骤:
★用4~5根木条和钉子制作一个简易的火箭发射架,以保证水火箭平稳发射。
★为了让水火箭竖直向上飞,要用硬纸板做几个翼粘在可乐瓶上。
★向可乐瓶中倒入一些水,选一个合适的橡胶塞,用它塞紧可乐瓶口,再将气针插进橡胶塞的中央,使其穿透橡胶塞。把可乐瓶瓶口朝下,放在发射架上。
★连接打气筒(包括单向阀)、气
筒延长管和可乐瓶,向可乐瓶内打气(注意一定要远离可乐瓶,防止被它飞起来击伤)。
★往可乐瓶里倒入不同量的水,重复实验几次,看看水量的多少对水火箭的飞行有什么影响。
观察现象:
你会看到橡胶塞被弹出,可乐瓶中的水迅速冲出来,而水火箭竖直飞向天空!飞到2~3米时,水全部流了出来,可乐瓶又向上飞了一段距离后才落下。
实验原理:
相互作用的两个物体,会施加给对方大小相等、方向相反的力。水火箭就利用了这个原理。当往可乐瓶中打气的时候,瓶中的气压上升,气体在各个方向压迫可乐瓶,当然也包括瓶口的橡胶塞。当气压增加到一定程度时,瓶口与橡胶塞之间的摩擦力已经不足以对抗气体的压力,于是橡胶塞被弹了出来,瓶中的水跟着迅速冲了出来。
水在向下冲的时候,给了水火箭一个向上的反冲力,于是水火箭向上飞起来。这也意味着瓶口与橡胶塞之间的摩擦力决定了水火箭能获得多大的反冲力以及飞行高度。因此,你需要选择一个能够塞得足够紧的橡胶塞。
为什么没有水还能继续飞?
除了因为惯性,水瓶会继续往上冲一段外,还因为瓶中的空气也有质量,没有了水,瓶中的气体也会向下冲出瓶口,给可乐瓶一个向上的反冲力。然而,由于空气非常轻而且会迅速扩散,因此这个反作用力不会维持太久。只不过可乐瓶很轻,加速起来非常快!
最终,可乐瓶的速度减慢,会歪倒掉下来。如果有翼,可乐瓶可以维持竖直状态。
可乐瓶盛多少水?
可乐瓶中盛水越多,水从瓶口冲出时产生的反冲力越大。但是盛水越多可乐瓶越重,这些增加的重量导致它不能很快加速。而且,由于可乐瓶中的气体很少,随着水的排出,瓶内气压急剧下降,水火箭可能在还有半瓶水的情况下就掉下来了。
具体盛多少水还要根据实际情况来定。一般来说,水占可乐瓶的四分之一到三分之一的情况下,效果最好。