מצפה הכוכבים ברקת - קוד מצפה רשמי Bareket observatory IAU B35

בנייה ושיגור טילים ורקטות בבית הספר

 טיל המים

 

בפרויקט טילי המים התלמידים בונים ומשגרים טילי מים, אותם הכינו מבקבוקי שתיה ריקים. אלו הן רקטות פשוטות המאפשרות למידה על מגוון רחב של נושאים פיזיקליים.

באמצעות הטילים הם למדו וישמו עקרונות פיסיקאליים, כגון : חוקי התנועה של ניוטון, קינמאטיקה, לחץ ועוד.

 

נקבעו שיטות ואמצעי מדידה, מאפיינים ויחידות מידה.
התלמידים מודדים את המשתנים והכוחות הפועלים על הטיל בעת מנוחה ושיגור, וכן את גובה השיא אליו מגיע לאחר השיגור.

 

 

 

 

עקרון הפעולה

 

ממלאים את הטילים במים עד למחצית מנפחם ובעזרת משאבה דוחסים את האוויר שנותר בבקבוק.

ככל שדוחסים את האוויר גדל ערך הלחץ שלו בתוך הבקבוק.

 

בעת שחרור הנצרה – עולה הטיל כלפי מעלה ואחריו משתרך סילון של מים: האוויר המתפשט גורם למים לנוע כלפי מטה ולבקבוק לנוע כלפי מעלה לפי החוק השלישי של ניוטון.

* אזהרה : זהו ניסוי מסוכן ואין לבצעו ללא ציוד מיוחד וציוד מגן ושיגור יעודי. לא לנסות בבית.

 

 

missile1

תמונה : לימוד הרקע התיאורטי לשיגור טיל המים. הלחץ הרב מאפשר לטיל להגיע לגבהים מרשימים.

* צפה בסרט של שיגור הטיל !

 

 

 

 

תחרות שיגור רקטות מים

 

 

כללי התחרות

  1. גוף הטיל ומיכל הלחץ יהיו בנויים מבקבוק משקה קל מוגז 1.5 ליטר.
  2. הטיל ייוצר על ידי התלמידים באופן עצמאי.
  3. על הטיל לעמוד בלחץ חוזר ונשנה של 12 אטמוספרות או יותר.
  4. בתוך הטיל יהיו שני החומרים הבאים בלבד – מים, אוויר.
  5. הטיל הזוכה ייבחר בשקלול של שני קריטריונים: שיא גובה ועיצוב. כאשר מטרת העל הינה לגרום לטיל להגיע לגובה רם ככל האפשר בעת השיגור.
  6. על הצופים לשמור על מרחק הבטיחות שהוגדר מראש.
  7. אין להתקרב ו/או ליצור מגע כלשהו עם הציוד טרם השיגור.
  8. יש לשמור על התנהגות נאותה במהלך הפעילות.
  9. אי ציות לנ"ל – יגרום לפסילת הקבוצה והרחקתה ממקום השיגור באופן מיידי.

 

 

 

 

שיגור :

השיגור יבוצע באמצעות מתקן שיגור יעודי, שהוכן במיוחד למטרה זו, בכדי לאפשר שיגור בטוח ומדויק ככל האפשר.

 

 

הערכת גובה מקסימאלי תתבצע באמצעות השיטות הבאות : 

א.    מדידת זמן המעוף, מרגע שחרור הנצרה ועד לנחיתה. במידה ותנועת הטיל הייתה אנכית בקירוב, ותנועתו מטה הייתה ללא הפרעה, יהיה זמן מעוף ארוך יותר לטיל שהגיע לגובה רם יותר.

ב.    צילום השיגור בוידיאו.

ג.     טריגונומטריה (אופציונאלי).

 

דוגמא לשימוש בביטוי האנרגיה הקינטית :

 Ek = 1/2mv^2

 ניתן לחשב את האנרגיה הקינטית של הטיל 0.2 שנייה לאחר השיגור, כאשר ידוע

M=0.168Kg   V=71.48m/s

 

 

 

 

שאלות סיכום

 

1. מה הם חלקיו של טיל המים, כיצד משגרים אותו, ומה נפלט ממנו בזמן המראתו?

תשובה: חלקיו העיקריים של טיל המים הם בקבוק, אויר דחוס ומים. את האוויר בתוך הבקבוק דוחסים בעזרת משאבה. האוויר הדחוס מפעיל כוח על המים ועל דפנות הבקבוק, וגורמים למים לצאת בלחץ גדול מפיית הבקבוק. הביטוי ללחץ :

p=F/S      לחץ = שטח/כוח

2. כיצד ניתן להסביר בעזרת עקרונות פיסיקליים את המראת הטיל?

תשובה: - הבקבוק מפעיל כוח על המים כלפי מטה, והמים מפעילים כוח על הבקבוק כלפי מעלה, בהתאם לחוק השלישי של ניוטון.

 

3. בנו תרשים כוחות לבקבוק בזמן המראתו.

 

4. מה יתרחש אם נמלא לגמרי את הבקבוק במים? הסבירו את תשובתכם..

 

5. מה יתרחש אם נשתמש בטיל ללא מים? הסבירו את תשובתכם.

  

6. האם לשיפוע הטיל בעת השיגור יש השפעה על מסלולו ?

 

שיגור מהנה. 

 

 missile2  

תמונה : דוגמא לטיל מים ומנגנון צניחה.  נבנה על-ידי תלמיד תיכון

 

 

*השיגור / הפעלה הינם באחריות הבלעדית של המשתמש. אין האמור מהווה המלצה לשיגור טיל ו/או רקטה.

 

השתמשו בפלניספרה - מפת הכוכבים הסובבת בכדי למצוא את קבוצת הכוכבים ברבור.זוהי קבוצה האופיינית לשמי הקיץ, וממקום ללא זיהום אור ניתן לראות את שביל החלב עובר דרך הקונסטלציה השתמשו בטלסקופ בהגדלה בין...
קרא עוד...
אלביראו - כוכב כפול
הידעת!
ספקטרום פליטה - פס בספקטרה המוצג בתור קווים בהירים. ספקטרה זה נוצר כאשר קרינת המקור מגיעה מגוף בטמפרטורה גבוהה, המקרין בעוצמה גבוהה במספר אורכי גל.קרא עוד