Главная
страница 1страница 2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
Коммунальное высшее учебное заведение «Херсонская академия непрерывного образования» Херсонского облАстного совета

 Зверик Алексей Павлович-кандидат психол. наук.



Учебное пособие к СПЕЦКУРСу

Аэрокосмическое образование

в учебно-воспитательном процессе

школ и внешкольных учреждений

ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ физики, труда и руководителей кружков

Херсон - 2013


Рецензенты:

Одинцов В.В.- доктор физмат наук, профессор, кафедры физики Херсонского государственного университета,заслуженный работник образования Украины.

Чернявская Л.Н.- зам.директора по воспитательной работе, учитель методист У.В.К. № 9.

Руденко В.В. ­ специалист высшей категории, старший учитель, учитель трудового обучения Херсонской гимназии № 20.

Емельянов В.К. ­ руководитель кружка конструирования воздушных змеев Скадовского ЦДЮТ.

Учебное пособие рассмотрено и утверждено на заседании кафедры теории и методики преподавания естественно-математических и технологических дисциплин коммунального высшего ученого заведения «Херсонская академия непрерывного образования» Херсонской областной совета. (Протокол № от 2013 года).

Учебное пособие рассмотрено и утверждено на заседании ученого совета коммунального высшего учебного заведения «Херсонская академия непрерывного образования» Херсонского областного совета. (Протокол № __ от "__" _______ 2013 года).


Учебное пособие к спецкурсу «Аэрокосмическое образование в учебно-воспитательном процессе школ и внешкольных учреждений ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ физики, труда и руководителей кружков» - Херсон: КВУЗ «Херсонская академия непрерывного образования» Херсонского обласного совета 2012. - 19 с.

Вступление

Формирование у педагогов готовности к ознакомлению учащихся с основами аэрокосмического образования определяются новыми подходами к проектированию содержания профессиональной деятельности современного учителя физики, труда и руководителей технических кружков

Согласно программы Министерства науки и образования, молодежи и спорта Украины, тема аэрокосмическое образование (Законы сопротивления, подъемная сила, закон Архимеда, основы космонавтики и астрономии введена в учебный план - Физика.. В трудовом обучении- моделирование и конструирование. Во внешкольных учреждениях руководители технических кружков: Авиамодельного, Юных любителей космонавтики, Ракетомодельного и Cкадовского аэрокосмического клуба «Галактика» Реализовать этот процесс может только подготовленные учителя общеобразовательных школ, гимназий, лицеев, а так же руководителей технических кружков, которые проходят курсы повышения квалификации в «Херсонская академия непрерывного образования» для которых мы предлагаем учебное пособие к спецкурсу «Аэрокосмическое образование в учебно-воспитательном процессе школ и внешкольных учреждений»

Историческая справка. В СССР работа по аэрокосмическому образованию проводилась в начале Х1Х века по лозугом «От моджели к планеру ,с планера на самолеть». На Украине в 2012 году исполнилось 85 лет детскому техническому творчеству..Наша система внеклассной и внешкольной работы подготовила целую плеяду выдающихся ученых и изобретателей ,которые на много опередили развитые капиталистические страны . 4 октября 2012 году исполнилось 55 лет запуска 1 искусственного спутника Земли. В 1961 году 12 апреля гражданин СССР Юрий Алексеевич Гагарин совершил космический полет,облетев вокруг Земли. Молодое поколение страны рвалось в Космос В 1968 году в городе Чернигове прошли 1 Украинские ,а затем и 1 Всесоюзные соревнования по ракетному моделизму Херсонская область заняла первое место по Украине ,а член кружка Юных любителей космонавтики областной станции юных техников учащийся 8 класса школы № 31 Сергей Васильчук занял 2 место вСССР в классе моделей ракетолпланов .Ежегодно на ВДНХ СССР проходили конкурсы Космос, в которых наши воспитанники регулярно принимали учаситие и занимали призовые места. На херсонщине был создан областной комитет Космонавтики ДОСААФ СССР. В 1981 году во Дворце пионеров на Ленинских горах прошел 1 Международный Интеркосмос, в котором прнинимало участие 7 представителей херсонской городской станции юных техников со своими проэктами, три автора из которых былим отмечены жюри и лично космонавтом Германом Степановичем Титовым. –это Лена Бармина из Верхнего Рогачика и Херсонки Ира Дурманова и Наташа Каракулова.

В 1988 году в Калуге на родине К.Э.Циалковского прошел следующий Интеркосмос для учащихся школ и профтехучилищ, на котором прнинимало участие 9 представителей нашей организации со своими проэктами, два автора из которых былим отмечены комитетом Космонавтики ДОСААФ СССР и лисно космонавтом Николай Николаевич Рукавишниковым–это Юра Зверик и Костя Курелович,который был едипнственным представителем нашей организации вошедший в делегацию Украины посетивший космодром «Байконур». Наши творческие аэрокосмические модели демонстритровались в павилионе «Юные натуралисты и техники ВДНХ СССР»,а их авторы Наташа Каракулова,Анатолий Проскура,Сергей Бевзюк и Григорий Модиевский были награждены медалями «Юный участник ВДНХ СССР» с вручением денежной премии в размере -25 рублей каждому.Меня,как руководителя наградили двумя медалями Бронзовой и Серебряной «Участник ВДНХ СССР»с вручением денежных премий в размере -50 и 100 рублей

Мы считам,что начальное аэрокосмическое образование должно начинаться с изготовления воздушных змеев и бумажных тепловых шаров космической формы.

Наша теория проста «Руки учат головку»
Немного истории.

Воздушный змей первый летательный аппарат, который изобрели люди. Сведения о нем можно найти в древних китайских и японских рукописях с подробными описаниями и рисунками; возраст этих рукописей более 4000 лет.

Воздушным змеям придавали вид бабочек, рыб, жуков и пр., но самой излюбленной фигурой был дракон — сказочный крылатый огнедышащий змей, который считался в Китае символом власти и благополучия. Такие воздушные змеи с привязанными к ним цветными фонариками и ракетами были и остаются обязательной принадлежностью китайских народных праздников и гуляний. Во всех регионах Китая до сих пор празднуют День змея; этот День "перерос" в Международный фестиваль. Негласной столицей воздушных змеев стал город Вайфанг провинции Шаньдунь.

В Европе воздушные змеи появились значительно позже. Историки считают изобретателем воздушного змея древнегреческого мыслителя Архитеса Таренского, жившего в IV в. до н.э. Древнерусская летопись гласит, что в 906 г. киевский князь Олег при осаде Царьграда (Константинополя) использовал для устрашения неприятеля поднятых в воздух коней и людей бумажных, вооруженных и позлащенных, т.е. фигурных воздушных змеев. Во второй половине XVIII в. воздушные змеи стали применять в научных целях. Так, М.В.Ломоносов изучал с их помощью атмосферное электричество. В 1749 г. в Англии ученый А.Вильсон поднял на воздушном змее в атмосферу термометр, чтобы определить температуру воздуха на высоте. В 1752 г. известный американский физик и общественный деятель Б.Франклин с помощью воздушного змея доказал электрическую природу молнии. Воздушных змей применяли в научных экспериментах И.Ньютон, Г.В.Рихман, Л.Эйлер и другие ученые. Наш соотечественник изобретатель А.Ф.Можайский, работая над созданием самолета, совершил несколько полетов на большом воздушном змее-планере, буксируемом лошадьми; он проверял правильность своих предварительных расчетов о размерах будущего самолета, его массе, скорости полета и необходимой

мощности.

С 1894 г. воздушные змеи начали систематически применять для изучения верхних слоев атмосферы. При помощи змеев поднимали на высоту до 3 — 4 км самопишущие приборы, которые отмечали скорость ветра, температуру воздуха, атмосферное давление. В России такие работы начались в 1897 г. в Павловской магнитометеорологической обсерватории, где было организовано специальное "змейковое отделение", затем в Кучине, в аэродинамической лаборатории. Изобретатель радио А.С.Попов использовал воздушный змей для подъема антенны. Проводились с помощью фотографических аппаратов, подвешенных к воздушным змеям, и аэросъемки местности. В наши дни эти "летательные аппараты" применяют главным образом в авиамоделизме, при катании на лыжах, коньках и лодках в качестве паруса, а также на международных специализированных фестивалях.



Теория вопроса.

Почему летает змей? Воздух, который движется (ветер), давит на находящиеся в нем тела. Когда воздух неподвижен, а в нем быстро перемещается тело, то воздух также производит на тело давление, противодействующее его движению. Это противодействие принято называть сопротивлением, точнее: силой лобового сопротивления. Для того чтобы преодолеть противодействие, необходимо приложить силу, равную силе лобового сопротивления по величине и противоположную ей по направлению.

Возникновение лобового сопротивления в основном объясняется разностью давлений воздуха перед телом и позади него (рис. 1), а также трением воздуха о поверхность тела. При обтекании пластинки впереди нее образуется как бы преграда в виде зоны воздуха с повышенным давлением, которая "вынуждает" набегающие струйки воздуха заранее расступаться перед телом. Сзади тела струйки воздуха не успевают смыкаться, и там возникает зона с пониженным давлением, заполненная вихрями

Рис 1

Лобовое сопротивление зависит от площади наибольшего поперечного сечения тела, перпендикулярного потоку (Миделева сечения), скорости относительного движения и формы тела.

Если пластинка перпендикулярна потоку воздуха, то ее обтекание симметрично и сила лобового сопротивления направлена против движения. Если же пластинку немного наклонить к направлению потока (рис. 2), она начнет "вырываться" вверх. Объясняется это тем, что обтекание в данном случае несимметрично, скорости струек воздуха вверху и внизу пластинки неодинаковы; давления воздуха под и над ней также разные: снизу больше. Вследствие этого возникает подъемная сила, которая действует под углом к направлению потока воздуха. Она зависит от наклона пластинки, т.е. от угла между направлением потока и плоскостью пластинки; этот угол называется углом атаки.

Рис.2
Расчет воздушного змея. Подъемная сила Fn зависит не только от угла атаки, но и от площади поверхности пластинки и силы давления встречного потока воздуха (давление это будет тем больше, чем быстрее движется воздух). Ее можно вычислить по формуле:

Fn= cyhSv2
где су — коэффициент подъемной силы, р — плотность воздуха, S — площадь поверхности пластинки (воздушного змея), v — средняя скорость ветра.

Коэффициент Су зависит от угла атаки (последний обычно равен 10 — 15°). Опытным путем и расчетами установлено, что он составляет приблизительно 0,32 (этим числом и следует пользоваться). Среднюю плотность воздуха можно считать величиной постоянной, равной примерно 0,125. Таким образом, Сур ≈ 0,04, и приведенную выше формулу можно упростить:

Fn = 0,04 Sv4. (1)

Для того чтобы воздушный змей держался в воздухе, подъемная сила должна быть равна или больше силы тяжести, действующей на него вместе с леером (тросом или нитью). Во втором случае он сможет поднять какой-либо физический прибор или модель одноступенчатой ракеты. Зная площадь змея и силу тяжести, нетрудно по формуле (1) вычислить v — скорость ветра, необходимую для подъема:



V=5√ Fn/S

Дробь Fn/S, стоящую под корнем, называют нагрузкой и обозначают Р(Р = Fn/S). Нагрузка показывает, какая подъемная сила должна действовать на 1 м2 площади воздушного змея, чтобы преодолеть силу тяжести. Используя эту величину, получим:



v=5√P

На практике часто пользуются графиками, подобными тому, что дан на рис. 3. Из них следует: если, например, нагрузка равна 4 кг/м2, то v должно быть 10 м/с. И наоборот, зная скорость ветра, легко узнать, с какой нагрузкой может подняться змей при таком ветре.

Fn= cyhSv2

Fn= 0,04Sv2



Рис.3


Итак, пользуясь последней формулой или графиком, нетрудно определить, при какой скорости ветра можно запускать тот или иной воздушный змей. Если же вы берете готовый чертеж с описанием змея из литературы, то в его форме, рекомендуемом материале и размерах автором конструкции уже учтена изложенная теория. В данной статье мы рассматриваем только изготовление воздушных змеев по готовым чертежам. Эта работа развивает у учеников репродуктивное мышление, основанное на памяти, и мастерство технической деятельности, что достаточно для первого этапа работы.

Плоский воздушный змей—ракета «Восток»

Для постройки плоского воздушного змея—ракета „Восток" нужны деревянные рейки, плотная бумага, нитки и клей. Заго­товьте для каркаса корпуса рейки сечением 3x3 мм длиной 1070 мм—2 шт., длиной 700 мм—1 шт. Для крепления стабилизато­ров рейки длиной 400 мм—2 шт., одна сечением 3x10 мм (пятая рейка). При сборке очень важно, чтобы все рейки были одина­кового сечения и соответственно имели один- вес.



Порядок работы: Сосновые рейки нужного сечения и длины берут из набора авиамодельных материалов № 13 или просто заготавливают, напилив и выстрогав. На концах рейки наматы­вают трубочку из бумаги на клею для крепления головной части воздушного плоского змея—ракета „Восток". Каркас собирается согласно чертежу. В местах соединения рейки смазываются клеем и крепко связываются нитками.

Вырезают из плотной бумаги прямоугольник размером 570х 400 мм и наклеивают на каркас корпуса. Кок-обтекатель вырезают согласно чертежу с иллюминатором, в который можно поместить космонавта. Стабилизаторы наклеиваются с двух сторон на рейку длиной 700 мм. Для их изготовления используется также плотная (желательно цветная) бумага размером 420x150 мм—4 шт.

После того, как клей высохнет, пятую рейку следует несколь­ко стянуть крепкой ниткой, наподобие лука., Это придает ей большую устойчивость в полете. К стабилизаторам привязывается хвост—мочальный или из ниток с кусочками бумаги длиной 2-2,5м. Уздечка делается из 3-х ниток. Верхние нитки должны точно укладываться по диагонали. Уздечка должна совпадать с цент­ром плоского воздушного змея—ракета „Восток". Длина нижней нитки берется равной расстоянию от центра до средины пятой рейки змея.

При изготовлении ракеты „Восток" нужно добиться, чтобы правая и левая половины „ракеты" были строго симметричны. Для этого изогнутые планки (рейки) заготавливают сразу для пра­вой и левой стороны. Берут прямоугольную сосновую рейку се­чением 3x10 мм, длиной 1100 мм, распаривают в горячей воде и изгибают около набитых на доске гвоздей.

После того, как согнутая часть высохнет и затвердеет, при­нять нужную для нас форму, рейку распиливают вдоль на две половины. Затем приступают к сборке каркаса плоского воздуш­ного змея—ракета „Восток". Для изготовления каркаса можно ис­пользовать ивовые прутья, тростники или камыш. Для запуска воздушного плоского змея—ракеты „Восток" необ­ходимы следующие приспособления и детали. Во-первых, леер. Леером называется шнур или нитка, на которых воздушный плоский змей—ракета „Восток" совершает полет.

Леер должен быть тонким, легким и прочным. Для запуска воздушных плоских „ракет" используются, в качестве леера обычные нитки от № 40 до № 10 в зависимости от площади. Леер удобнее всего держать намотанным на специальную рогуль­ку или палочку.

В сухую погоду, когда ветер дует со скоростью более 3-х метров в секунду, можно запускать воздушные плоские ракеты „Восток" только на открытом месте, вблизи которого нет воздуш­ных линий, телеграфной и телефонной связи, радиоантенн, де­ревьев и высоких зданий.

Если скорость ветра более 3-х метров в секунду, то запуск осуществляется следующим образом: помощники аккуратно отно­сят ракету „Восток" по ветру на 30—40 метров от запускающего, поднимают ее как можно выше, натягивают леер и .по сигналу легким толчком вверх выпускают из рук. Запускающий бежит быстро против ветра с леером в руке, постепенно распуская леер 80—100 метров.

Ветер неравномерен и порывист на небольшой высоте, поэ­тому у земли воздушные змеи обычно сильно раскачиваются и при ударе о землю могут сломаться. Поэтому стараются, чтобы ракета „Восток" как можно быстрее набрала первые 40—50 м вы­соты.

Выше ветер становится более равномерен. Если она из-за слабого ветра на высоте начинает покачиваться, опускаться, под­тягивают леер книзу медленным движением руки или движутся с леером вперед, против ветра. Это делают до тех пор, пока она не заберется на высоту, где ветер более сильный, и натя­жение леера не будет ослабевать.


Воздушный объемный змей «Спутник

Историческая справка

4 октября 1957 года в СССР был запущен первый искусственный спутник Земли. Спутник, который представлял собой шар диаметром 580 мм, имел вес 83.6 кг, снабжен четырьмя антеннами длиной 2-2.4 м, 2-2.9 м. Корпус был изготовлен из алюминиевых сплавов и отполирован. Внутри герметичной оболочки спутника была установлена аппаратура: два радиопередатчика, система терморегуляции, датчики температуры и давления. Радиопередатчики непрерывно излучали радиосигналы с частотой 20,005 и 40,002 мегагерц. Сигналы имели вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 сек., с паузой такой же длительности. Посылка сигнала одной частоты производилась во время паузы сигнала другой частоты.



Фото1. Первый искусственный спутник

Радисты всего мира ловили 3 месяца сигналы с первого советского искусственного спутника Земли. Спутник пробыл на эллиптической орбите 93 суток и совершил 1400 витков вокруг Земли. 4 января 1958 он прекратил свое существование.

Технические данные модели воздушного змея - 1 спутника Земли.

Модель - контурная копия в натуральных размерах прототипа. В качестве антенн использованы фольгированные ленты.

Фото2. Воздушный змей первый Спутник в полёте.

Технология изготовления,материалы: ивовые прутья или бамбуковые рейки или дюралевая проволока, резиновая нить, нитки №50, суровые нити № 00, лавсановая фольгированная пленка, леска рыболовная 0,4 мм длиною 100 м, вертлюг, спинниговая катушка, карманный фонарик(Фото 4), тонкий электропровод с изоляцией, радиодетали согласно схеме (Рис1ю), клей "Момент".

Последовательность изготовления:

Для изготовления корпуса воздушного змея «Спутник» необходимо подготовить 2 круга: 1.Для этого необходимо срезать две зеленых ивовых ветки небольшой толщины до 5 мм. и длиной около 2 м. Ветки очищаются от коры и наматываются на обруч 570 мм. Закрепляются они на обруче резиновой нитью. Обруч с ветками помещается в духовку газовой плиты или помещают возле отопительных систем. После высыхания веток их снимаются с обруча. Концы одной ветки срезать на ус, склеить и замотать нитками, чтобы получилось кольцо 580 мм. Второй круг изготавливают подобно первому. 2.Можно взять две бамбуковые рейки от циновки, которые вешают на окна длиной около 2-х метров и толщиной 5х1 мм. Концы реек срезают на ус, склеивают и сматывают нитками, чтобы получилось два кольца диаметром 580 мм. 3.Подобным образом можно использовать дюралюминиевую проволоку диаметром 3 мм и длиной 4 метра, чтобы получилось два кольца диаметром 580 мм. Для каркаса модели воздушного змея-спутника.

Распорки-рейки делаются из прямых высушенных ивовых прутьев или сосновых реек. Три центральные рейки имеет толщину 4 мм и длину 590 мм. К первому кругу посередине приматывается нитками и прикрепляется рейка-распорка. Перпендикулярно к ней в той же плоскости приклеивается и приматывается посередине рейка-распорка. Получается круг с крестом из реек в центре под углом 90 градусов. Ко второму кругу приклеиваем и привязываем третью рейку в месте соединения кольца на ус ,а оставшийся свободный конец третьей рейки заводим во внутрь первого круга. К этому кругу приматываем с клеем боковую рейку- распорку так, чтобы она стала перпендикулярна центральной. Круги в местах соприкосновения заматываются резиновой нитью, распорки в центре так же.




Каркас змея-спутника готов.(Фото 4)

Для обтяжки складываем в плоскость каркас, промазываем клеем "Момент" 2 половины кругов с распорками ( две половинки боковых и всю центральную ) с одной стороны. На сложенный каркас накладываем металлизированную лавсановую пленку 600х600 мм. По кругам и распоркам разгладить складки пленки. После высыхания клея складываем каркас так, чтобы сложились круги по центральной распорке. 2 куска пленки в форме полу диаметров 600х300 мм приклеиваются поочередно к кругам и плоским частям распорок поочередно с обоих сторон сложенного каркаса.

После полного высыхания привязываем уздечку длиной

1м к концу ( короткой )

Фото3.


распорки. Поставить змей так,чтобы привязанная уздечка находилась сверху, а поверхности с пленкой были взаимно перпендикулярны, и пленка обращенная к нам была сплошной. К концам горизонтальных распорок привязываем нить так, чтоб ее длина была 82 см между местами связки.

Верхнюю нить привязываем посередине к нижней одним узлом так, чтобы узелок мог с усилением перемещаться по нижней. Верхний отрезок уздечки должен быть длиной 42.6 см. К оставшемуся концу привязываем вертлюг. Для закрепления плоскостей закрепляется круг из дюралевой проволоки 1.5 мм не концы боковых распорок. Он закрепляется резиновой нитью.




Ленты антенны вырезаются 2 шт. 15х2400 мм и 2 шт. 15х2900 мм. К концам боковых распорок с кругами пришиваются вертлюги с карабинами, в которые вставляются четыре ленты-антенны. Змея-спутника готов.

Процесс изготовления леерной катушки:

1.Соединим спиннинговую катушку с футляром фонарика посредством двух 6 мм болтов,предварительно нарезав резьбу на спиннинговой

Фото 4. катушке.

2. Леска намотана на спиннинговую катушку. К катушке прикреплен корпус фонарика, он служит ручкой леерной катушки катушки.(Фото 3)


Процесс изготовления электронной схемы дающей звуковые и световые сигналы:

1. Электронная схема имитирующая работу радиопередатчиков (Рис 1) может быть установлена в корпусе фонарика или на каркасе воздушного змея-Спутника. Электронный имитатор подаёт, звуковые и световые сигналы импульсами длительностью около 0,3 сек. Схема электронного блока (Рис.1) состоит из двух генераторов, при чём первый генератор управляет работой второго генератора.

Первый генератор соcтоит из двух элементов 2-И-НЕ ( D1.1,D1.2) резистора R1 и конденсатора С1. С выхода 4 элемента D1.2 следуют импульсы длительностью около 0,3с.(длительность импульсов можно pегулировать изменяя номинал резистора R1).Эти импульсы разрешают работу второму генератору собранному по аналогичной

схеме что и первый. Частота посылки импульсов второго генератора около 900гц.(частоту можно изменять подбором резистора R2).



Рис1. Схема электрическая принципиальная.


На выходе 10 элемента D1.3 мы имеем пачки импульсов частотой 900гц. с длительностью посылки импульсов 0.3с и паузой 0.3с. Импульсы поступают через резистор R3 на светодиод и через резистор R4 управляют транзистором VT1, к которому подключена малогабаритная звуковая головка сопротивлением 8 Ом.
Для сборки схемы желательно использовать малогабаритные

радиодетали резисторы МЛТ-0.125 ,конденсаторы С1,С2 керамические, транзистор КТ315 с любым буквенным индексом, светодиод яркий красного цвета.

Микросхему К176ЛА7 можно заменить К561ЛА7 или зарубежным аналогом типа 4011.Монтируют схему на печатной плате размерами 30*30мм (Фото 5).

Устройство, собранное из исправных

Фото 5. деталей в настройке и отладке не нуждается.

Фото 6.


Для уменьшения полётного веса, схема предназначенная для установки на воздушном змее, изготавливается из SMD элементов.

В качестве источника питания использовать малогабаритный элемент CR2032.

Микросхема D1 НЕF4011BT (корпус SMD),

Транзистор VT1 BC817 (корпус SOT32) (Фото 7).

Крепят плату, малогабаритный динамик и батарейки питания с помощью ленты самоклейки.

Фото7.

К вертлюгу с карабином на уздечке воздушного змея-Спутника зацепляют леску намотанную на леерную катушку.Змей к запуску готов. (Фото 8)



Запускать на площадке без линий передач, телеграфных линий, вышек и близко стоящих деревьев и зданий.


Фото 8. Запуск змея.


Практическое наблюдение Закона Архимеда при запусках воздушных шаров космической формы

Закон Архимеда(около 287–212 до н. э.)-(На тело погруженное в жидкость или газ действует выталкивающая сила равная весу вытесненной жидкости или газа) этот закон является основой полёта воздухоплавательных аппаратов до настоящего времени.

С самых древнейших времен мечтали люди оторваться от земли и полететь подобно птицам. Создавались легенды о летающих людях. Известна древнегреческая легенда о художнике-изобретателе Даделе и его сыне Икаре.Вспомни русские сказки. Баба Яга летает на метле, Ива-пушка—на Коньке-Горбунке, Иван-царевич —на ковре-само¬лете,Змей-Горыныч ... Правда сказки в наше время превращаются в жизнь.

Но люди мечтали и стремились летать.

Официально история воздухоплавания начинается с момента изобретения воздушного шара, на котором человек поднялся в воздух.

Впервые подьячий Крякутный, наблюдая, как устремляется вверх дым от костра, задался вопросом: «А нельзя ли зацепиться за дым и при помощи его подняться?».Вот что рассказывает об этом событии летопись:„В 1731 году в Рязани(Фото) при воеводе подьячий Крякутный сделал фурвин /огромный мешок./как мяч большой, надул дымом поганым и вонючим, от него сделал петлю и сел в нее, и нечистая сила подняла его выше березы и после ударила о колокольню, но он уцепился за веревку, чем звонят, и остался таки жив». Но люди тогда были невежественны. Все, кто наблюдал за его полетом, решили, что ему помогает нечистая сила. Его даже хотели «закопать живого в землю и сжечь», —так написано в летописи. Но сжалились и выгнали из города.

Кто построил первый воздушный шар? Люди давно заметили, что вверх поднимается не только дым, но и нагретый воз¬дух. Первыми это свойство воздуха использовали французы братья Монгольфьере(Фото).

Из бумаги и полотна они сделали воздушный шар, наполнили его нагретым воздухом, и шар поднялся. Он достиг вы¬соты около 500 метров. Произошло это в 1783 г. На шаре поднялись животные и братья.

Шары начали изготовлять из воздухонепроницаемой ткани и наполнять их легкими газами — водородом, гелием, светильным газом.

Воздушные шары стали называться аэростатами (от греческих слов: аero—воздух, statos—стоящий).

Таким образом люди нашли способ подниматься в воздух. Но необходимо было ещё найти способ передвижения по воздуху, т. е. способ управления полётом. Дальнейшее развитие воздухоплавания, в основном, и было направлено для осуществления этой цели.

Появились управляемые аэростаты—дирижабли.

Дирижабль — управляемый аэростат, т. е. на нем установлен двигатель с толкающим винтом (пропеллером). Дирижабли усовершенствовали и они хорошо служили людям, но на них было опасно летать, так как обшивка была матерчатой, легко загоралась, а водород, которым был заполнен дирижабль, взрывался от малейшей искры. И люди перестали их делать.

Творцом жёсткого металлического дирижабля был гениальный учёный—Константин Эдуардович Циолковский.

Но в наши дни, когда корпус дирижаблей можно сделать из легких алюминиевых сплавов и наполнить их не горящим газом - гелием, дирижабли стали неопасными. Их снова начали строить во многих странах. И используют их для перевозки громоздких и тяжелых грузов (трубопроводы, строительные материалы и т. д.)

Однако как и почему летают все эти аппараты?

Если взять надутый пузырь и опустить его в воду, а потом пустить,— то пузырь выскочит на верх воды и станет по ней плавать. Точно так же, если кипятить воду,— то на дне, над огнём, вода делается летучею, газом; и как соберётся пар, немножко водяного газа, он сейчас пузырём выскочит наверх. Сперва выскочит один пузырь, потом другой, а как нагреется вся вода, то пузыри выскакивают не переставая; тогда вода кипит.

Так же, как из воды выскакивают наверх пузыри, надутые летучею водой, потому что они легче воды,— так из воздуха выскочит на самый верх воздуха пузырь, надутый горячим воздухом, потому что горячий воз¬дух легче холодного воздуха.

Проделаем простейший опыт. Вырежем полоску папиросной бумаги размером 20 x 200-мм и возьмём её за один конец. Она повиснет в руке, как увядший листок. Если же эту полоску поместить над газовой горелкой или электроплиткой, то мы убедимся в том, что тёплый воздух начнёт подбрасывать полоску вверх. Нагретый воздух не только сам поднимается вверх, но и увлекает за собой полоску бумаги.

ИНСТРУКЦИЯ



   Вы можете своими руками сделать воздушный шар-ракету и полюбоваться его полетом. Рассмотрите комплект самоделки. Кроме имеющихся в нём листов папиросной бумаги и двух листов картона, вам понадобится клей ПВА, старые газеты, ножницы, линейка, угольник. Готовый шар-ракета будет иметь высоту до  2,5 м. Отберите 8 листов легкой бумаг размером 800 Х 1200 мм , (желательно папиросной бумаг,потому что  1 квадратный метр ее весит всего 25  грамм), и склейте их попарно между собой по ширине, чтобы длина составляла 2393 мм. Сделайте заготовку выкройки для полос оболочки. Для этого старые газеты склейте по длине свыше 2400 мм и сложите вдвое по длине, перенесите на неё  указанные  размеры на чертеже, затем вырежьте и разверните. Выкройка готова .Закрепите ее булавочками посередине стопки полос, затем ножницами вырежьте детали с учётом припуска - с обеих сторон по  7 мм.Из обрезей верхней части детали корпуса шара-ракеты   мы получим –стабилизаторы,а из нижней части удлинение корпуса для этого  по парно склеим обрези и приклеим их к каждой нижней части детали корпуса шара-ракеты.   Разложите детали со сдвигом на величину припуска, намажьте клеем. детали и склеивайте пары, заворачивая один край на другой. Затем склейте пары между собой. Перед последней склейкой шар-ракету выворачивают швами внутрь. Вырежьте шляпку диаметром 100 мм из плотной бумаги.. К шляпке прикрепите петлю: прорежьте в центре щель 15 мм, вставьте в неё сложенную пополам полоску красного картонаи размером 285 х 15 мм ,приклейте с внутренней стороны её края  и  заклейте по центру папиросной бумагой Затем шляпку приклейте сверху шара-ракеты. Сопло шара –ракеты изготавливается из 4-х полосок картона  размером  35 х 600 мм.Попарно  скрепите их только с  одного  края, чтобы получились два нескленных  кольца. К одному скленному кольцу изнутри приклейте оболочку шара-ракеты,а затем наклеиваем вторую заготовку несклеенного кольца таким образом,чтобы папиросная бумага оболочки корпуса шара-ракеты находилась между двумя картонными кольцами.В результате получим скленный готовый шар-ракету. Для наполнения воздушного шара-ракеты в комнатных условиях хорошо использовать электросушители для рук или фен  это полностью исключит случаи воспламенения. Проверьте, не оказалось ли в шаре-ракете щелей и отверстий. Щели аккуратно заклейте,а отверстия заклейте кусочками папиросной бумаги.  Когда шар-ракета высохнет, его нужно аккуратно сложить в рулончик начиная с головной части так,чтобы из него через сопло был удален воздух.Получивщийся объемный рулончик аккуратно помещают в большой полиэтиленовый пакт и хранят  до запуска. Воздушный шар-ракету лучше всего запускать в тихую прохладную погоду, на открытой местности, вдали от линий электропередач, зданий,деревьев и др. Его поднимает вверх нагретый воздух по закону Архимеда--- на тело погружонное в жидкость или газ действет выталкивающая сила равная весу вытеснной жидкости или газа.Для запуска в старом ведре без дна разводят маленький костёр из толстых поленьев или углей. Когда пламя спадёт и костер не будет дымить и  искрить, сопло-кольцо шара-ракеты поставьте над узким отверстием ведра, оболочку- корпус шара-ракеты поддерживайте с боков и внизу за стабилизаторы, а петлю на шляпке желательно зацепить крючком удочки .Удочку поднимают вверх так,чтобы оболочка  корпуса шара-ракеты   расправилась.При нагреве оболочка примет форму ракеты и тогда отцепляют крючек удочки. В запуске принимают участие несколько человек. Отпускают шар-ракету только тогда, когда оболочка корпуса шара-ракеты  достаточно прогреется и он будет как бы рваться ввысь. Хорошо построенный и наполненный тёплым воздухом шар-ракета может долго продержаться в воздухе и лететь на большое расстояние.  Корпус шара-ракеты состоит из четырех полос- три цветных и одной белой,на которой можно разместить рекламу. Можно прикрепить красные ленты к соплу , они будут красиво развиваться и эмитировать взлет ракеты с работающим двигателем. Запрещается подогрев шара-ракеты  во время полета.

Согревнования воздушных шаров космической формы в парке Памяти Таврического района г. Херсона
Херсонская полиграфическая фабрика еще в 1990 году выпустила набор- учебное пособие по изготовлению воздушного шара ,рекомендованные Министерством образования Украины в 1993 году ,но к сожалению в настоящее время новое руководство фабрики не заинтересовано в изготовлении учебных пособий .

Городская детская общественная организация «Ассоциация воздушных змеев» с 2000 года ежегодно проводит соревнования по бумажным шарам космической тематики шар в виде "СПУТНИКА" и в виде "Ракеты".

В этом году городская детская общественная организация «Ассоциация воздушных змеев»/ ГДОО"АВЗ" \ совместно с Городским управлением образования/Омельченко С.В. ,с Академическим лицеем имени О. Мишукова при Херсонском гос.университете и администрацией ЗОШ № 45 провели мастер-класс для учителей физики по практическому применению закона Архимеда

ГДОО"АВЗ" обратилась через газету Херсонский вестник № 47 в 2012 года к 8 классникам города принести изготовленные своими руками бумажные шары в виде «Спутника» или «Ракеты» для наглядного подтверждения закона «Архимеда»,а также к учителям физики и запустить их 25 ноября 2012 года в 10 часов в парке «Памяти» Таврического микрорайона на поле за «Оскаром» в рамках Х11 Всеукраинских соревнований по бумажным шарам космической тематики под эгидой ЕВРОТАЛАНТА и МИЛСЕТ, под девизом: ОДНО НЕБО – ОДИН МИР», посвященных 234 годовщине города Херсона, 85-летию детского технического творчества в Украине, 75-летию АПЗ, 67 годовщине Победы в Великой Отечественной войне, 55-летию запуску Первого искусственного спутника Земли,21-ой годовщине создания украинского молодежного аэрокосмического объединения «Сузирья» и Общества содействия обороне Украины, 18-ой годовщине авиакомпании АЭРОСВИТ.

Соревнования проводились с целью:- широкой пропаганды аэрокосмических знаний среди детей и молодежи;- воспитания у детей и молодежи активного интереса к техническому и художественному творчеству;- способствовать организации досуга детей и молодежи;

- выявления и развития творческих способностей подрастающего поколения.

В программу соревнования по бумажным шарам космической тематики входили два класса моделей:- бумажный шар в виде «Спутника» диаметром до 1,5 метра;- бумажный шар в виде «Ракеты» высотой до 2,5 метров;

Определение победителей: командное место определяется по сумме результатов 2-х туров 2-х участников:- за продолжительность полета шара в виде «Спутника» и «Ракеты» 1 секунда 1 бал.

Награждение победителей:

В классе бумажных шаров в виде «Спутника» и «Ракеты»

І место заняла команда херсонской общеобразовательной школы І-ІІІ ступеней № 27

ІІ место заняла команда херсонской общеобразовательной школы І-ІІІ ступеней № 45

ІІІ место заняла команда херсонского академического лицея имени О Мишукова при херсонском государственном университете

Среди семейных команд

1- место семья Марины Васильевой со старшой сестрой Маргаритой Вячеславовной Магистрантом ХНТУ

11- семья Александры Устименко с мамой Наталией Станиславовной

111- семья Сергея Крутых с папой Николай Дмитриевичем

Хочется отметить семью самого юного участника соревнования Русина Антона учениеа 1-а класса гимназии № 20 с папой Иваном Юрьевичем.

В личном первенстве бумажных шаров в виде «Спутника»:

І место занял Логвинов Димитрий ученик 3-В класса ЗОШ № 27

І1 место заняла Устименко Александра студентка 1 курса ВХПУиД группа Фрористики

ІІІ место занял Медведев Антон 2-ой курс ХАЛ при ХГУ

В личном первенстве бумажных шаров в виде «Ракеты»:

І место заняла Громакова Анастасия– 2-ой курс ХАЛ при ХГУ

І1 место заняла Васильева Марина ученица, 10-Б класса ЗОШ № 45

ІІІ место занял Папиженко Данил ученик 3-В класса ЗОШ № 27

В ходе соревнований осуществился отбор оригинальных моделей для участия их авторов, как кандидатов на Международные соревнования и во Всемирной выставке научно-технического досуга молодежи,которая пройдет в Арабских Эмиратах в 2013 году ,а также получат бесплатные путевки в "Артек"

Хочется обратить внимание на то ,что в Херсоне вовремя наших соревнований светило солнце, небо было чистым и был полный штиль. Погода нам улыбалась в результате чего воздушные шары в виде «Спутника» и «Ракеты» взлетели вертикально вверх.После соревнований у каждой стартовой установки остались угли на которых участники и все желающие истекли сырую картошку, а затем на свежем воздухе ее с апетитом сели,правда ,личики от печеной картошки почернелино это их не смущало и они весело поглядывали друг на друга.Учитель 3-В класса ЗОШ № 27-Ребри Наталия Михайловна одна из постоячнных участников наших соревнований пригласила родители ,которые устроили настоящий празничный стол на свежем воздухе для своих детей,правда, пекли картошку на костре они в фольге. Одноклассники дружно болели за Логвинова Димитрия и Папиженко Данила,которые в сумме показал лучший результат,а по итогам двух туров команда школы заняла 1 место.

Городская детская организация «АВЗ» выражает благодарность нашим партнерам и спонсорам: Укртелекому - и.о. директора Фирман В.И ТОВ ВКФ «Идеал»- директору Выждову Д.В.;ТСОУ- председателю Херсонской областной организации Сабадаш И.В.;Фирме «Коника»-оператору Арканову С.В.;Нотариусу Шевченко Н.В.;ОАО «Херсонский хлебокомбинат» № 1 председателю правления Дуровой Н.Т.а также судьям:Науменко Ю.Г.,который от имент ТСОУ вручил победителям соревнований Дипломы и памятный адресс автору,а также И.В.Крутых и песионерам Н.И.Зверик,В.В.Марченко и Н.А. Каракулову бывшему преподавателю Физики.

ЛИТЕРАТУРА



следующая страница >>
Смотрите также:
Учебное пособие к спецкурсу Аэрокосмическое образование в учебно-воспитательном процессе
380.48kb.
2 стр.
Учебное пособие к спецкурсу Самара, 2002 Кулинич М. А
1192.22kb.
8 стр.
Учебное пособие по спецкурсу (091) Учебное пособие «Достоевский и Толстой»
1389.57kb.
6 стр.
Использование информационно коммуникационных технологий в учебно-воспитательном процессе в условиях сельской школы
93.77kb.
1 стр.
Тема эксперимента
49.29kb.
1 стр.
Учебное пособие для студентов введение информационный менеджмент, появившись как часть теории менеджмен
1963.56kb.
11 стр.
Семинар «Эффективное использование современных образовательных технологий в учебно-воспитательном процессе»
115.69kb.
1 стр.
Директор нноу сош
86.61kb.
1 стр.
Использование икт в учебно-воспитательном процессе
93.15kb.
1 стр.
Учебное пособие Санкт-Петербург 2012
3455.98kb.
18 стр.
Отчет о работе историко-краеведческого музея мкоу «Адильянгиюртовская сош»
68.6kb.
1 стр.
Е. Н. Федорович история музыкального образования учебное пособие
1739.53kb.
9 стр.