XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Секрет идеального полета: экспериментальное исследование законов аэродинамики на примере бумажных самолетиков

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Фарафонтов Р.А. 1

---

1АНОО "Ломоносовская школа Зеленый мыс"

Шумская И.Ю. 1

---

1АНОО "Ломоносовская школа Зеленый мыс"

Работа в формате PDF

50.6 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение.

Однажды мы с ребятами на перемене устроили соревнования бумажных самолетиков. У одних ребят самолетики летели лучше и дальше, у других сразу падали.

Я задумался, почему так происходит и решил провести исследование по изучению летных характеристик бумажных самолетов разных моделей.

Я выдвинул гипотезу – можно предположить, что летные характеристики самолета зависят от его формы.

Цель моей работы: исследовать разные конструкции бумажных самолетов, выяснить влияние конструкции на дальность и длительность полета.

Задачи:

- Проанализировать информацию, полученную из первоисточников;

- Изучить элементы искусства аэро-гами;

- Провести испытания сконструированных моделей;

- Выработать навыки правильного, результативного запуска моделей.

Я использовал следующие методы исследования:

• Изучение научной литературы;

• Получение информации в сети Интернет;

• Создание моделей;

• Наблюдение, экспериментирование.

Теоретическая часть.

1.1.История появления первых бумажных самолетов.

Аэро-гами – это разновидность японского искусства складывания из бумаги оригами, в котором складываются летающие фигурки самолетиков. Когда точно появились разные самолетики из бумаги неизвестно, но это развлечение стало популярным в Китае, как например китайские бумажные змеи.

Затем Леонардо Да Винчи соорудил модель аэроплана из пергамента во времена итальянского Возрождения, а позже во Франции братьями Монгольфье была сделана модель воздушного шара из бумаги (17 век).

Братья Райт ставили эксперименты с самолётиками из бумаги, а самое раннее упоминание об использовании бумажных самолётиков относится к 1909 году.

Спортивные состязания по запусканию самолетиков из бумаги сейчас проходят на мировом уровне. Их автор британец Энди Чиплинг, он основал Ассоциацию Бумажного Авиастроения. Существуют правила по запуску бумажных самолетов. Вот некоторые из правил:

• для создания самолетика должен использоваться лист бумаги формата А-4;

• все манипуляции с самолетиком должны заключаться в сгибании бумаги - не разрешается его резать или клеить, а также использовать инородные предметы для фиксации (скрепки и т. п.).

Правила соревнований очень простые - команды состязаются по трем дисциплинам (дальность полета, время полета и аэробатика - зрелищное шоу).

1.2. Методика конструирования бумажных самолетиков.

Для того, чтобы исследование было менее затратным мы решили использовать направление японского искусства оригами – аэро-гами (от яп. «гами» - бумага и лат. «аэро» - воздух).

Движения при сборке самолетика должны быть точными и уверенными, сгибы – прямыми. От симметрии и точной сборки зависит, насколько хорошо он полетит. Кроме симметрии важно правильно разместить центр тяжести.

В зависимости от того, зачем нужен самолет, будет различна и его конструкция. К примеру, самолеты для полетов на большие дистанции по форме напоминают дротик – они такие же узкие, длинные, жесткие. Самолеты для максимально длительных полетов имеют большой размах крыльев.

Для того чтобы достичь высоких результатов при запуске, необходимо овладеть правильной техникой броска.

• Чтобы отправить самолет на максимальную дистанцию, нужно как можно сильнее бросить его вперед и вверх под углом 45 градусов.

• В состязаниях на время полета следует забросить самолет на максимальную высоту, чтобы он дольше планировал вниз.

• Самолёт может планировать или лететь быстро, это будет зависеть от того с какой силой вы будете его запускать.

• Учитывайте силу и направление ветра, если будете запускать модели на улице.

2. Практическая часть.

Для проведения эксперимента я выбрал модели самолеты. Каждая модель состояла из одного листа бумаги формата А4 с минимальным использованием разрывов и разрезов.

После изучения различных печатных источников и информации сайтов Интернет я решил начать с модели № 1. Затем я сконструировал еще несколькоразных моделей (Приложение 1). Данные модели отличались размером, размахом крыла, хвостовым оперением. Далее я устроил экспериментальные запуски этих моделей в помещении. У каждой модели было 3 попытки, чтобы показать свои летные характеристики. Все данные я занес в такую сводную таблицу.

Таблица 1

Сводная таблица дальности полета разных моделей бумажных самолетов

При разных попытках я сравнивал некоторые одинаковые модели. Незначительная разница в конструкции – показатели дальности и полете возрастали или снижались. дольше всех, совершив при запуске круга и продолжила лететь вперед. В данной таблице еще я зафиксировали лучшие попытки у каждой модели и особенности полете.

В результате практической части исследовательской работы я выявил три самых лучших модели, отличающиеся особыми летными характеристиками:

• Модель №1 - чемпион по дальности полета;

• Модель №3 - чемпион по времени нахождения в воздухе.

• Модель №6 - чемпион по маневренности.

Вывод

Проделав серию опытов, проведя описанные выше эксперименты, я пришел к главному выводу, что летные характеристики самолета зависят от его формы.

В ходе испытаний модель во время второго броска показала максимальную дальность полета. Средний результат продемонстрировали модели «Глайдер», «Секретный самолет», «Истребитель». Худшие показатели у моделей «Мотылек», «Ласточка». Модель «Меченосец» оказалась самой долголетающей.