プロペラのモデリング。自宅で楽しい身体体験

プロペラのモデリング。物理実験

物理学の面白い実験

プロペラは誰もが知っています。手のひらで回転させて飛んでいく面白いターンテーブルを作らなかった人はいるでしょうか！そして、そのようなターンテーブルに慣れていない人にとっても、それは簡単に作ることができます。

長さ10センチメートル、厚さ2,5センチメートルの小さな細い板を用意し、その中心に印を付け、鋭いナイフで中心からXNUMXつの薄い平面を互いにわずかな角度で切り取る必要があります（図を参照）。飛行機の端を丸めると、本物の飛行機のプロペラのモデルが得られます。ちなみに、以前は飛行機のプロペラも木製でした。

プロペラのモデリング

あとは、中心に穴を開け、その先端に接着剤を塗布した長さ約15センチの細い丸い棒である軸を挿入するだけです。

すべての準備ができたら、屋外に出て、プロペラ軸を手のひらで持ち、ブレードの傾斜方向に応じて素早く回転させます。車軸の付いたプロペラが離陸します。ヘリコプターを離陸するようなものです。

おそらく紙の風車を作ったのでしょう。正方形の厚い紙の場合、正方形の中央に達することなく各角が半分にカットされます。次に、XNUMXつの角を中央に曲げてピンで穴を開けます。スティックにピンが刺さっていて、そんなターンテーブルに息を吹きかけるだけでも高速回転を始めます。

今でも穀物を粉砕する風車があります。彼らは大きな翼を持っています。通常、これらは XNUMX つの翼で、回転面に対してある程度の回転を伴う軸に取り付けられています。風が翼を押して翼を回転させます。軸から回転が石臼に伝わり、その上で穀物が小麦粉に変わります。

しかし、部屋の扇風機には別の仕事があります。彼自身が風を起こすよう指示されています。回転する XNUMX 枚または XNUMX 枚の羽根が空気を前方に送り出し、部屋の換気を良くし、暑い季節には涼しさを生み出します。

あなたが作った木製プロペラは、面取りされたブレードによって駆動されます。それらは空中にねじ込まれて前進するか、気流や風の影響を受けて、座っている軸を回転させます。そして、面取りされたブレード（軸に沿って縦方向に切断された円柱の完全に平らな半分）を持たず、強い空気の流れの中で美しく回転するスピナーが存在する可能性があることを知るのはおそらく奇妙でしょう。しかし、そのようなスピナーはプロペラの代わりにはなりませんし、それからファンを作ることもできません。彼女は自分自身を変えることしかできません。

このようなターンテーブルは、厚い紙から接着することができます。まずブランクを作ってから接着します。円柱が軸に沿って切断されたかのように、円柱の半分が得られます。一方の面は丸く、もう一方の面は平らです。このような半円筒を接着するには、テンプレート、ある種の丸い棒を使用するのが最善です。半円筒の長さは10〜12センチメートル、丸い部分の直径は3センチメートルです。その中心に穴を開けます。

別のオプションは、同じ寸法の丸棒から半円筒を作成することです。あなたの主なタスクは、そのような棒の一部を軸に厳密に沿って 2 つの半分に非常に正確に切断することです。半分は目の細かいやすり布でよく扱います。中心に直径3〜1ミリメートルの貫通穴を開けます。木製のハンドルを作り、その端の一方に小さな切り落とし釘を打ち込みます。プラスチックチューブから高さXNUMXセンチメートルのワッシャーを作ります。ハンドルに打ち込んだ釘にワッシャーをかぶせ、半円筒の平らな面を外側にして置きます。半円筒が自由に回転することを手で確認した後、動作しているファンをそれに向けます。片手でターンテーブルの平らな面をファンに向けてデバイスを持ち、もう一方の手で釘の上でデバイスをひねります。スピナーはファンの空気を受けて自動的に回転します。止めて反対側に回してください。彼女は素直に反対方向に回転します。

穴が正確に中心に開けられ、スピナーがその長手方向の軸、つまり元のシリンダーの軸に関して対称であることが非常に重要です。

プロペラのモデリング

その回転の秘密は何でしょうか？結局のところ、プロペラのような斜めのブレードはありません。その秘密は、ファンからの主な空気の流れと、回転中に得られる追加の横方向の流れ（最初はターンテーブルを手で回したときに現れました）が加算され、空気がこのように渦巻くという事実にあります。この渦がターンテーブルを回転させるのです。摩擦力と空気の流れの力が釣り合い、一定の速度を得たスピナーは均一に回転します。

ファンを回していなくても、ファンが勝手に回転しても驚かないでください。これは、どんなに努力しても、製造中にいくつかの対称性の違反が発生したという事実によって説明されます。乱気流がより速く形成され、ターンテーブルが回転します。

著者: Rabiza F.V.

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