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水作“燃料”的火箭,一飞竟高180米
2015年09月30日 来源: 台州晚报 记者 王樱霓 施亚萍
【摘要】 台州一中有3个学生,玩“水火箭”玩出了新高度。上个月,他们所作的关于捆绑式多级水火箭应用课题获得了全国青少年科技创新大赛一等奖

  可乐瓶、水……几样简单的东西,竟然能制作成“火箭”,还能蹭地一下飞180米高,大家是不是觉得有点不可思议?

  可台州一中的3个学生靠自己琢磨,制作出了这样的“水火箭”。今年8月,在香港亚洲国际博览馆第30届全国青少年科技创新大赛中,台州一中作为我市唯一一所参加本次决赛的学校,收获了两个创新项目全国一等奖和一个三等奖。

  其中,“中学物理知识在捆绑式多级水火箭研制中的应用”的课题,获得了一等奖、周培元青少年科技创新奖。

  “水火箭”也能玩出新高度?3个学生给出的答案是:能!

  飞了180米高的“水火箭”

  叶嘉程、宣金波,台州一中高三(13)班的学生。叶家辉,台州一中高三(17)班学生。

  他们的相交,源于他们刚入校时的一次“水火箭”比赛,叶嘉程和宣金波的一级水火箭获得了第二名,叶家辉初具雏形的二级水火箭获得了第一名。

  于是,几位“水火箭”小发烧友,专门成立了研究小组。

  一开始,他们选择在每周五的下午一起研究。后来,常常是一有想法就聚在一起。到了寒暑假,提前分配好任务,大家分头研究,开学再交换思路。因为占用了不少午休、自修、课后的时间,也挺耗精力,但叶嘉程他们没想过放弃。宣金波说:“研究得深了,有时候会提前学习一些物理知识,这样再到上课时就感觉很轻松了。”

  从一级水火箭到二级,他们花了一个学期,又花了大半年来完善。去年4月,他们带着自己做的二级水火箭,在宁波诺丁汉大学水火箭邀请赛中,飞出了近180米的高度。这是借助航拍器测出来的数据。

  为何能飞这么高?台州一中副校长陈征燕解释,“水火箭”又称气压式喷水火箭,原理是利用压缩空气和水的反冲力把火箭发射上天,和真的火箭原理一样。简单来说,就是空气产生压力,压力越大,水压出来的动力越大,火箭也就飞得高了。当然,这里面水和空气的比例是关键。

  不过,不同的是叶嘉程他们制作的是捆绑式多级水火箭,还对最大装水量和射程进行了数据分析和实验验证。“一共是三级,第一级发射到一定高度后,分离后再进行第二级、第三级水喷,所以,高度自然就高了。”

  而分离技术,则是利用了物理学原理。第一次分离是靠加速度差距单向分离,第二次则是靠摩擦力和压力的关系。

  谈“喝”色变的实验材料

  制作“水火箭”,其实材料并不复杂,用得比较多的,是大的饮料瓶。“饮料瓶是废物利用,用水做原料,比较环保安全。”叶嘉程说。

  一架捆绑式多级水火箭,需要用掉16个1.25升的大雪碧的瓶子。开始是他们仨自己喝雪碧,后来让全班同学帮忙喝。喝到后来,大家都是“谈雪碧色变”。

  为了找到合适的实验材料,他们逛超市时看的不是什么饮料好喝,而是什么饮料瓶子质量好。有一次,宣金波发现一款进口饮料,价格挺贵,但是瓶子看着很“赞”,他咬咬牙拎了4瓶。骑着车子回学校,一路上可累得够呛。

  但这样不是办法,不仅开销大,重点是没人喝饮料了。那怎么办呢?他们仨就想到了去小饭馆收集,开始人家还以为是学生出来“收破烂”了,后来得知他们是做实验,大家都挺支持的。

  小伙子们开始还挺不好意思,后来不仅把家附近的小饭馆都问了个遍,而且每到一家餐馆吃饭,第一件事就是问“有没有大的饮料瓶子”。

  老课题“玩”出新高度

  “水火箭”能获奖?这是陈征燕看到申报名单时的第一个念头。

  作为一名物理老师,她知道,“水火箭”这个课题太普通,参加科技创新大赛,往往要求有创新点,要在这里边玩出“花样”来,不容易。

  但等学生叶嘉程把申报材料交上来之后,陈征燕看了又看,终于舒了口气,这里面还是不乏创新点的。

  搞“水火箭”项目的3个学生,他们从高一开始就玩“水火箭”,但与其他学生不同,他们不把这个当做是学业负担,反而把很多物理知识结合到实践中去。

  今年8月18日,3人前往香港。在这里,他们的梦想再次起飞。比赛前,叶嘉程给陈征燕发来信息问,“项目的实用性”这个问题要如何回答?陈征燕回复:“说说自己的体会,和项目对同学的影响。”叶嘉诚想了想,回了句:“我以为这就是好玩。”

  最终,他们的课题,获得了创新项目全国一等奖。

  在香港的日子里,他们看了不少前沿的科技项目,挺受启发的。叶嘉程说,原先做水火箭只是因为好玩,但现在他觉得,“比起好玩,科技创新还应该发挥实用性”。

  据了解,2002年至今,台州一中的学生在青少年科技创新大赛中获省级奖以上85项,其中省级一等奖以上近50项。

  陈征燕说:“学校的科技教育就是让学生以生活的视角解决自然、社会科学中的问题,培养学生的兴趣,锻炼解决问题的能力。”像他们一样,不把科技创新当做学业负担,而是把学科知识结合到实践中去。

原标题: 水作“燃料”的火箭,一飞竟高180米

标签: 浙江在线台州频道 责任编辑: 金子琳

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