VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Почему летают бумажные самолеты?
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
У меня есть мечта, я мечтаю стать стюардессой самолета. Я с самого детства люблю делать бумажные самолеты, потом отправлять в воздух и наблюдать за тем как они парят. Однажды запуская бумажный самолет в небо я задумалась, а почему он летит? Что ему помогает лететь?
Мне всё чаще становилось интересно и не понятно, как это всё-таки происходит, какая сила помогает самолёту держаться в воздухе, и я решила найти ответы на все мои вопросы.
Я предположила, что самолет может летать благодаря силе, которая удерживает его в воздухе, и она зависит от формы крыла.
Мои предположения и послужили выбором темы исследования: выяснить «Почему бумажные самолеты летают?».
Объектами моего исследования будут бумажные самолеты разных моделей.
Предмет моего исследования: влияние формы крыла на длительность полёта.
Цель - изучение принципов полёта бумажного самолётика
Задачи моего исследования:
Изучить историю создания самолетов.
Узнать интересна ли эта тема моим одноклассникам.
3) Узнать благодаря какой силе держатся в полете бумажные самолеты.
4) Изготовить различные модели бумажных самолётов, произвести их запуски, изучить дальность полета, в зависимости от формы крыла.
Гипотеза: Бумажный самолет летит, потому что в воздухе его удерживает подъемная сила.
Методы исследования: Изучение литературы, наблюдение, моделирование, проведения опытов, анкетировани
Глава I. О самолетах
Из истории авиации
Оказывается, люди издавна завидовали птицам и мечтали летать…
Со временем становилось ясно, что полететь как птица, махая крыльями человек не может.
Потому, что мускульной силы у человека меньше, чем даже у воробья. Значит, человеку не дано летать, как птица, махая крыльями. Надо искать другой путь.
Но какой? И человек начал изобретать….
В 1783 году братья Монгольфье создали из ткани пергамента воздушный шар и Жан Пилатр де Розье взлетел на нем. Этот шар не был управляемым и просто летел по ветру.
Изучив литературу и интернет я узнал, что созданию настоящих самолетов способствовали планеры. А немецким ученым Отто начиная с 1891 года были построены более 20 планеров и он совершил на них более 2-х тысяч полётов.
Первый настоящий самолет «Флайнер» построили братья Райт в 1903 году, первый полет продлился 12 секунд, пролетел самолет 37 метров.
Так родилась авиация (от латинского «авис» - птица). Вскоре появилась аэродинамика – наука, которая изучает движение воздуха и его взаимодействие с движущимися в нём телами.
1.2. История появления первых бумажных самолетов
Наиболее распространённая версия времени изобретения и имени изобретателя — 1930 год, Нортроп — сооснователь компании Lockheed Corporation. Нортроп использовал бумажные самолётики для тестирования новых идей при конструкции реальных самолётов. Несмотря на кажущуюся несерьезность этого занятия, оказалось, что пускание самолетиков - целая наука. Родилась она в 1930 году, когда Джек Нортроп - сооснователь компании Lockheed Corporation, использовал бумажные самолётики для тестирования новых идей при конструкции реальных самолётов. А спортивные состязания по запусканию самолетиков из бумаги Red Bull Paper Wings проходят на мировом уровне. Придумал их британец Энди Чиплинг. Многие годы он с друзьями занимался созданием бумажных моделей и в конце-концов в 1989 году основал Ассоциацию Бумажного Авиастроения. Именно он написал свод правил по запуску бумажных самолетов. 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).
Чемпионат мира по запусканию бумажных самолетиков впервые состоялся в 2006 году. Он проходит раз в три года в Зальцбурге, в огромном стеклянно-сферической формы здании, которое называется «Ангар-7». Плотный самолетик-дротик с узкими крыльями был фаворитом чемпионата мира — 2012. Именно с таким самолетиком пилот из Чехии Томаш Бек занял первое место.
Самолетик Планер, хоть и выглядит совершенным раскорякой, хорошо планирует, поэтому на чемпионате мира пилоты из некоторых стран запускали его в соревновании на самое долгое время полета. Важно бросать его не вперед, а вверх. Тогда он будет плавно и долго спускаться. Такой самолет уж точно не нужно запускать дважды, любая деформация для него смертельна. Мировой рекорд планирования сейчас 27,6 секунды. Его установил американский пилот Кен Блекберн.
Глава II. Исследование
2.1. Анкетирование
Интересуют ли моих одноклассников бумажные самолетики? Я провела опрос среди учащихся двух первых классов. Мы анкетировали 50 человек. В анкете было 2 вопроса:
«Запускаешь ли ты бумажные самолетики?» с вариантами ответа: «да», «нет» и «редко».
«Как часто ты запускаешь бумажные самолетики?» с вариантами ответа: «раз в день», «раз в неделю», «раз в год» и «никогда».
Результаты получились следующие:
Запускаешь ли ты бумажные самолетики?
|
Да |
Нет |
Редко |
|
42 |
2 |
6 |
Как часто ты запускаешь бумажные самолетики?
|
Раз в день |
Раз в неделю |
Раз в год |
Никогда |
|
28 |
18 |
3 |
1 |
Знаете ли вы, от чего зависит дальность полетов бумажного самолетика?
|
Да |
Нет |
|
3 |
47 |
Вывод: Большинство ребят любят запускать самолетики, и делает это часто, значит им тоже интересно это занятие. От чего зависит дальность полетов, большая часть опрошенных не знает.
2.2. Проведение опытов
Чтобы ответить на интересующие меня вопросы я провела опыты:
ОПЫТ №1:
Если листы бросить одновременно, то они будут лететь с одинаковой скоростью и достигнут пола также одновременно.
Вес бумаги одинаковый.
Площадь больше у развернутого листа
Вывод: Развёрнутый лист бумаги всегда достигает земли позднее. Развёрнутый лист падает медленнее, чем комок, потому что у него больше площадь и воздух сильнее тормозит его падение - а значит, держит дольше в полете.
Бумажный самолёт, который тяжелее воздуха, может летать: благодаря крыльям и, благодаря подъёмной силе крыла. Как это происходит?
ОПЫТ №2
Чтобы узнать, что держит самолет в воздухе, я изготовила бумажные самолётики разных моделей. Запустила их и посмотрела, какой из них дальше полетит и почему.
Результаты своих запусков записал в таблицу:
|
№ модели |
Рисунок |
Форма крыла |
Дальность полета, м |
|
1 |
треугольная с вытянутой частью к носу. |
4,5 |
|
|
2 |
треугольная |
3 |
|
|
3 |
Треугольная с ребрами ограничителями |
1,5 |
Вывод: Изменяя форму крыла бумажного самолетика, можно изменить дальность его полета. Это происходит, потому что на крыло действует подъемная сила, которая позволяет самолету лететь.
Я узнала, что на самолетик воздействует подъемная сила. Во время движения воздух проходит над и под крыльями самолёта. Огибая крыло с двух сторон, воздух разделяется – над верхней поверхностью крыла воздух проходит быстрее, чем под нижней частью. Давление воздуха сверху становится меньше, чем у воздуха внизу крыла, и благодаря этому крыло стремится подняться вверх. Таким образом, неравное давление воздуха, возникающее благодаря форме крыльев самолёта, порождает силу, которая называется подъёмной. Благодаря этой силе самолёт может летать.
Заключение
Изучая эту тему, я узнала, что мои одноклассники, так же как и я любят запускать бумажные самолетики и делают это довольно часто. Проведенные мной опыты говорят о том, что во время движения воздух проходит над и под крыльями самолёта. Огибая крыло с двух сторон, воздух разделяется – над верхней поверхностью крыла воздух проходит быстрее, чем под нижней частью. Давление воздуха сверху становится меньше, чем у воздуха внизу крыла, и благодаря этому крыло стремится подняться вверх.
Таким образом, неравное давление воздуха, возникающее благодаря форме крыльев самолёта, порождает силу, которая называется подъёмной.
А изменяя форму крыла самолетика, можно изменить дальность его полета.
Благодаря этой силе – подъемной силе, бумажный самолет может летать. Моя гипотеза подтвердилась.
В результате проведенной работы мы поняли: если мы будем серьёзно увлекаться авиамоделированием, то возможно кто-то из нас станет знаменитым авиаконструктором и сконструирует самолет, на котором будут летать люди, а я иду к своей мечте и верю, что я стану стюардессой.
Список использованной литературы
1. Гончаренко В.В. Как люди научились летать. – К.: «Веселка», 1998.
2. Ермаков А.М. Простейшие авиамодели: Кн. Для учащихся 5-8 кл. /Под ред. Г.И.Житомирского. - М.: Просвещение, 1984.
3. 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.
4. Интернет ресурс: http://ru.wikipedia.org/