КОНКУРС ИССЕЛОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ И ТВОРЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ ДОШКОЛЬНИКОВ И МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ «Я - ИССЛЕДОВАТЕЛЬ» От винта

КОНКУРС ИССЕЛОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ И ТВОРЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ ДОШКОЛЬНИКОВ И МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ

«Я - ИССЛЕДОВАТЕЛЬ»

       

Секция: техника и физика

       От винта

Автор:  Сурмай Арсений

                                                                           Научный руководитель:

                 Пономарева Татьяна Римовна       

                                                                                    Место выполнения работы:

                                                                             МБОУ «Гимназия №18»

2017

ВВЕДЕНИЕ

Мой самый любимый мультфильм «Смешарики», а герой – Пин, потому что он очень умный и все время, что-то изобретает. Одним из его изобретений был самолет. А идея создания самолета пришла ему во сне.

В течение тысячелетий человечество пыталось разгадать секреты полета. Ход человеческой мысли был вполне естественным: для полёта нужны крылья. «Вот у птиц есть крылья - они могут летать» - многие столетия человек пытался соорудить устройство для полета. Почему же самолет летает?

Самолеты весят значительно больше вытесняемого ими воздуха. Что же их удерживает в небе?

Из какого материала необходимо сделать самолет, чтобы он полетел? Я надеюсь, что ответы на эти вопросу помогут мне создать свой самолет, который полетит в воздухе.

Мы столкнулся с проблемой, почему же самолет летает.

Цель проекта: изготовить самолет, который будет летать.

Задачи:

1.Познакомиться с историей авиации.

2. Изучить законы физики, которые лежат в основе полета самолетов.

3. Изготовить модель самолета, который будет летать.

Гипотеза: самостоятельно изготовленный самолет полетит.

Объект исследования: самолет.

Предмет исследования: законы физики, которые лежат в основе полета самолетов.

Методы исследования: сбор информации из разных источников, сравнение, анализ, наблюдение, интервью, эксперимент, моделирование.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ АВИАЦИИ

  Многими столетиями полеты в небе оставались мечтой. Оказывается, люди издавна завидовали птицам и очень хотели летать, но это было сказочной мечтой и только отважных людей не покидали мысли о полетах в небе и после многих неудач, первому, кому удалось подняться в воздух, это француз Жан Пилатр де Розье. В 1783году он взлетел на воздушном шаре, созданного братьями Монгольфье из ткани пергамента.

  

 Но этот шар не был управляемым и просто летел по ветру. Для создания настоящих самолетов способствовали планеры. Немецким ученым Отто начиная с 1891годабыли построены более 20 планеров и он  совершил на них более 2-х тысяч полётов.

В 1896 году он разбился насмерть.

17 декабря 1903года братьями Уилбура и Орвилла Райт построили первый  настоящий самолёт « Флайнер».

Первый полёт продлился на расстоянии в 37 метров и продолжался 12 секунд. Легкий мотор приводит в действие тяговые пропеллеры.

Так родилась авиация (от латинского «авис» - птица). В дальнейшем, опираясь на передовую авиацию и  науку, инженеры конструкторы, создавали всё новые и новые машины.

Первая международная пассажирская авиалиния открылась в 1919году между Парижем и Брюсселем.

  Законы физики, которые лежат в основе полета самолетов

По закону Архимеда все предметы притягиваются к земле, поэтому нужна такая сила, которая силу притяжения преодолеет. Выяснилось, что эту силу можно создать, используя крыло и воздух. Такая сила называется подъемной силой. Для того чтобы самолет набирал высоту, эта сила должна быть больше, чем вес самолета. Если эти силы будут равны, то самолет будет лететь горизонтально.

Каждый знает, что если взять большой лист фанеры и погулять против сильного ветра, движение вперед станет почти невозможным. Движущийся воздух или ветер оказывает на площадь листа большое сопротивление.

Если же наклонить этот лист фанеры под углом к горизонту, то сильным ветром нас начнет поднимать немного вверх, то есть возникает две силы: сила сопротивления и подъемная сила. Сила сопротивления как бы старается сдуть пластину назад, а подъемная – поднять.

 

Аналогично плоскому крылу на встречном потоке воздуха  работает и неплоское крыло, которое используют во всех самолетах. Поток воздуха, набегающий на переднюю кромку крыла, делится на две части: одна обтекает крыло снизу, другая сверху. Воздуху приходится пройти путь несколько больше, чем снизу,  следовательно, площадь сверху  чуть больше, чем снизу.

С увеличением давления в потоке газа падает. Получается, что давление воздуха под крылом становится выше, чем над ним. Разница давления направлена вверх. Вот вам и подъемная сила.

Докажем это опытным путем. Я склеил из бумаги крыло самолета. Это совсем маленькая модель. Нижняя поверхность крыла 6 см, а верхняя чуть длиннее – 7 см. За счет этой разницы наше крыло получилось снизу плоским, а сверху чуть выпуклым это очень важно. Проделаем дырочки в крыле и воспользуемся леской. Как только на крыло подует ветер, оно начнет подниматься. Так же происходит и у настоящего самолета.

Для полета самолета так же нужна сила, которая называется тяга. Возьмем дрель и посмотрим, как сверло входит в дерево. Пропеллер самолета так же ввинчивается в воздух и тянет машину за собой. Значит, тяга двигает самолет вперед, а подъемная сила вверх.

Делая вывод, можно сказать, для того чтобы самолет летал, необходимы следующие условия: сила тяги, подъемная сила, скорость, воздух, особое строение самолета.

Моделирование самолета

Опираясь на данные исследования, мы изготовили несколько моделей самолетов: бумажный (оказывается, есть целая система по изготовлению таких самолетиков - аэрогами), из спички, из потолочной плитки и на резиномоторе.

    

    

Для того чтобы научиться делать самолет, мы отправились в Центр детского (юношеского) технического творчества №2 в авиамодельный кружок, руководит которым Сергей Валентинович Блинов. Сергей Валентинович бывший выпускник этого кружка, отслужив в армии и получив образование, он вернулся к любимому делу уже в роли руководителя. В учебном классе над головами парят более 40 моделей самолетов, многие из них участники различных соревнований. Мы познакомились с комнатными моделями самолетов на резиномоторах. Их запускают в спортзалах. Такие самолеты изготавливают из особых очень легких материалов. Основная масса самолетов на радиоуправлении и они путешествуют на природе.

Мы решили изготовить комнатную модель самолета на резиномоторе. В этом мне помогали Сергей Валентинович и мой папа.

Процесс изготовление такой модели не простой. Нам понадобились следующие материалы: потолочная плитка, деревянные рейки, клей титан, резинка, канцелярская скрепка, нитки, канцелярский нож.

Этапы работы:

1. Из потолочной плитки вырезаем детали крыльев и хвоста самолета.

2. Рейки расщепляем на тонкие полоски.

3. Соединяем получившиеся детали.

4. Делаем по схеме резиномотор и крепим его к самолету. Самолет готов к испытаниям.

Наш самолет очень хорошо летит, ведь на него действует сила тяги и подъемная сила.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

            В процессе работы мы пришли к следующим выводам:

Самолеты весят значительно больше вытесняемого ими воздуха. Оказывается, им помогает подъемная сила. Но она работает лишь в том случае, если самолет движется в воздухе с большой скоростью.

Во время движения воздух проходит над и под крыльями самолета. Благодаря специальной форме крыла воздух огибает его таким образом, что, проходя над крылом самолета, воздух разряжается, под крылом - сжимается. Таким образом, воздушные течения снизу «приподнимают» крылья, а сверху как бы «подталкивают» крылья кверху. Так создается подъемная сила.

Самолет движется вперед с помощью двигателей, воздушные пропеллеры как бы «сверлят» воздух. Самолет летит вперед благодаря силе тяги. Она преодолевает силу торможения самолета (сопротивление воздуха), а подъемная сила преодолевает земное притяжение (силу тяжести). И самолет летит!

В ходе работы моя гипотеза подтвердилась – мы смогли изготовить самолет, который может летать.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.      Хочу все знать «Мир авиации», Москва «Махаон» 2000г. ред. русского изд. В Капанадзе; ред. серии Г. Филатова. 

2.      Мир Энциклопедий «Аванта +», Москва 2006г.

3.      Детская Энциклопедия «РОСМЭН» Авиация, Москва 2008г.

4.      Гончаренко В.В. Как люди научились летать. – К.: «Веселка», 1998. [Электронный ресурс]. – Режим доступа:  http://n-t.ru/ri/gn/kl.htm

5.      Ермаков А.М. Простейшие авиамодели: Кн. Для учащихся 5-8 кл. /Под   ред. Г.И.Житомирского. - М.: Просвещение, 1984. – 160 с., ил.

6.      Что такое. Кто такой. Том 1 от А до З:  Детская энциклопедия для младшего школьного возраста в 3-х томах – М.: Академия педагогических наук СССР, изд.  «Педагогика»,  1975. – 352 с. с ил.

7.      Что такое. Кто такой. Том 3 от Р до Я:  Детская энциклопедия для младшего школьного возраста в 3-х томах – М.: Академия педагогических наук СССР,       изд.  «Педагогика»,  1978. – 256 с. с ил.

8.      Гальперштейн  Л.Я. Транспорт: Научно-популярное издание для детей/  Оформл. серии И.П. Смирнова. – М.: ООО «Росмэн-Издат», 2001. – 31 с. – (Я открываю мир).

Краткое описание документа:

В течение тысячелетий человечество пыталось разгадать секреты полета. Ход человеческой мысли был вполне естественным: для полёта нужны крылья. «Вот у птиц есть крылья - они могут летать» - многие столетия человек пытался соорудить устройство для полета. Почему же самолет летает?

Самолеты весят значительно больше вытесняемого ими воздуха. Что же их удерживает в небе?

Из какого материала необходимо сделать самолет, чтобы он полетел? Я надеюсь, что ответы на эти вопросу помогут мне создать свой самолет, который полетит в воздухе.