Nguyên lý hoạt động và cách chế tạo tên lửa nước

 Những năm gần đây,các cuộc thi chế tạo tên lửa nước nhận được sự ủng hộ to lớn từ các tổ chức Đoàn,nhà trường cũng như chính các bạn học sinh sinh viên.Với mục đích tạo sân chơi lành mạnh,khuyến khích sự sáng tạo và đam mê khoa học.Từ những vật liệu hết sức đơn giản,dễ tìm như những chai nước giải khát với nhiên liệu là nước nén;những quả tên lửa được phóng đi trước sự phấn khích của người chế tạo cũng như người xem.Vậy tên lửa nước có nguyên lý hoạt động như thế nào,cấu tạo ra sao và làm sao để tự chế tạo tên lửa nước.

1.Nguyên lý hoạt động
 

Tên lửa nước hoạt động khá giống tên lửa thật là đều dựa vào nguyên tắc phản lực,theo đó không khí được bơm vào trong khoang chứa nước (nước không đầy khoang) và được nén với áp suất cao.Do chênh lệch áp suất,nước và khí nén sẽ phụt ra sau đuôi tên lửa và đẩy tên lửa lên phía trước theo nguyên lý bảo toàn động lượng:MV=mv

 Với: M là trọng lượng tên lửa

         V là vận tốc tên lửa

         m là khối lượng nước và khí

         v là tốc độ của nước và khí

    Như vậy,nước được cho vào tên lửa nhằm tăng khối lượng và động lượng vật chất phun ra và sẽ làm tăng vận tốc của tên lửa. Tuy nhiên, nếu cho quá nhiều nước sẽ chiếm không gian trong tên lửa, làm giảm lượng khí có trong đó. Thực nghiệm cho thấy, lượng nước chiếm 1/3 thể tích chai làm tên lửa là tối ưu nhất. Sau đó tạo áp suất trong chai bởi một chất khí, thường là không khí nén từ bơm xe đạp

    Khí và nước được nén bên trong quả tên lửa điều này tạo nên một dạng thế năng vì là bị nén và khi lực nén đó được giải phóng ra bên ngoài đẩy nước ra khỏi từ đuôi tên lửa nước tạo thành lực đẩy và đẩy tên lửa lên cao. Đôi khi những người chơi nghiệp dư sử dụng các chất phụ thêm khác vào nước để nâng cao hiệu suất bay cao và đẹp của tên lửa nước. Ví dụ: muối có thể được thêm vào trong nước để làm tăng tỉ trọng của khối lượng phản ứng để tạo một sức đẩy mạnh hơn. Xà phòng đôi khi cũng được bỏ vào nước để khi bắn tạo một đường bọt đặc trưng kéo dài, và tăng thời gian cho lực đẩy tên lửa nước.

    Áp suất sau khi được giải phóng ra ngoài thì kéo theo lượng nước phun ra từ đuôi tên lửa nước với một tốc độ rất nhanh cho đến khi lượng nước hết và áp suất bên trong tên lửa nước bằng với áp suất khí quyển.

Ngoài ra, tên lửa nước bay cao hoăc bay thấp phụ thuộc vào các yêu tố cơ bản như lượng nước, áp suất, thời tiết... Các loại tên lửa nước khác nhau thì độ bay cao hoặc bay xa khác nhau. Thông thường loại tên lửa nước một tầng cơ bản khi bắn trong thời tiết lặng gió, có chứa 1/3 lượng nước, áp suất vào khoảng 70 psi thì có thể đạt độ cao trung bình là 40 mét, độ bay xa 50 mét với góc nghiêng 60 độ

2.Cách chế tạo tên lửa nước

     Tên lửa nước có thể được chế tạo bằng những vật liệu đơn giản dễ kiếm hàng ngày như vỏ nhựa chai nước ngọt, 1 miếng bìa cactong,1 chiếc vỏ bút,keo dán. Cách chế tạo tên lửa nước khá dễ dàng nhưng cũng cần sự khéo tay của người làm

      Các bước chế tạo

1. 
   Lấy một chai nước ngọt. Bỏ nắp ra, nhưng đừng vứt nó đi. Bạn sẽ cần nó sau này.
2. 
   Lấy phần vỏ của 1 chiếc bút bi(lưu ý càng to càng tốt)
4. 
   Lấy phần vỏ bút và cắt làm đôi
5. 
   Lấy nắp chai và phác thảo kích thước của đáy tròn vỏ bút.
6. 
   Khoan vào chính giữa nắp chai với 1 lỗ tròn có tương đương đường kính của vỏ bút
7. 
   Lấy bìa cac tong cắt ra từ 3-6 mảnh đuôi tên lửa
8. 
   Cắt phần đầu của 1 quả bóng bầu dục hay 1 miếng nhựa được cuốn tròn như hình vẽ
9. 
   Dùng băng dính,keo gắn các bộ phận như hình vẽ
10. 
    Lấy ruột bút gắn với đầu bơm xe đạp
11. 
    Gắn ruột bút vào cái lỗ được khoan trên nắp chai
12. 
    Đổ nước (1/3 bình) vào tên lửa
13. 
    Bơm khí vào tên lửa và phóng đi thôi!