Depuis l'Antiquité, l'homme est fasciné par le feu, la combustion et l'atteinte des étoiles. Les lois du mouvement de Newton sont une pierre angulaire de la physique de base (et un plaisir de jouer avec). La fusée est un excellent moyen d’étudier la 3ème loi de Newton. Cette expérience simple et peu coûteuse montre les bases de la physique des réactions d’action et constitue la base du mouvement des projectiles induit par la combustion.

Provisions:

Étape 1: La sécurité est tout (partie 1)

Étape 2: La sécurité est tout (partie 2)

Étape 3: Le bon matériel (tout ce dont vous avez besoin pour construire une fusée)

Étape 4: étape par étape (vidéo)

LESPRODUCTEURS DE CETTE VIDÉO NE POURRA ÊTRE TENU RESPONSABLE DES DOMMAGES OU DES BLESSURES ACCOMPAGNANT OU RÉSULTANT DE L'INFORMATION OU DE L'APPLICATION DES INFORMATIONS CONTENUES DANS CETTE VIDÉO.

À la fin des années 1600, Sir Isaac Newton’s développa ses lois du mouvement. Le troisième de ces principes stipule que pour chaque action dans la nature, il existe une réaction égale et opposée. Dans le cas d'une fusée, l'action du moteur de la fusée produisant des gaz chauds canalisés à travers un système d'échappement provoque une réaction de la propulsion de la fusée dans le sens opposé de l'échappement. (NASA, 2011)

Conseils de sécurité:

• Voici quelques conseils pour assurer votre sécurité lors de la fabrication de votre fusée.

• Utilisez les informations contenues dans cette vidéo comme connaissances générales, mais ne les considérez pas comme des conseils de sécurité complets.

• Veuillez noter que ce projet doit être réalisé ou supervisé par un adulte compétent.

• Cette expérience implique l'utilisation de feux et de petits projectiles. Les allumettes et autres produits liés au feu ne doivent être utilisés que par un adulte compétent ou sous sa surveillance.

• Une protection oculaire doit être portée lors du lancement de la fusée-allumette afin d'éviter tout risque de blessure.

• Les informations fournies ici sont à la fois informatives et plus que suffisantes pour prévenir les blessures, mais veuillez noter que rien dans cette vidéo ne doit être considéré comme un substitut de votre responsabilité pour le bien-être des personnes effectuant ou observant le projet contenu dans cette vidéo. vidéo.

Matériaux:

Voici une liste des matériaux dont vous aurez besoin pour construire votre fusée allumette.

1 livre d'allumettes en papier

1 boîte d'allumettes en bois

1 petit trombone

1 épingle de sûreté

Papier d'aluminium robuste

Lunettes de sécurité

Surface de travail résistant au feu

Conseils de sécurité:

Cette expérience utilise le feu et la chaleur pour générer les forces nécessaires au lancement de la fusée-allumette. Effectuez les opérations suivantes à l’extérieur dans une zone dégagée de gazon sec, d’essence ou d’autres matières inflammables. Un grand endroit à utiliser est une grande surface de béton comme une allée ou un terrain de basket.

Contrôle vidéo:

Veuillez suivre chacune des instructions suivantes AVANT de tenter l'étape.

Une fois que chaque étape est expliquée, vous aurez l’occasion de suspendre la vidéo pour terminer la tâche. Cliquez une fois sur la vidéo pour la mettre en pause, puis à nouveau sur la vidéo lorsque vous êtes prêt à continuer.

Instructions:

1. La première étape consiste à créer une rampe de lancement pour notre fusée. Pliez un trombone pour qu'il ressemble à ceci. En écartant la base du clip, vous vous assurez qu'il reste bien droit après le montage de la fusée.
2. Assurez-vous que la protection est installée sur une surface qui ne sera pas endommagée par les gaz d'échappement de la fusée, telle qu'une allée ou un trottoir en béton.
3. Retirez une allumette de papier du paquet. Notez que la tête de l'allumette est recouverte d'une variété de produits chimiques séchés. Lorsqu'ils sont frappés ou chauffés, ces produits chimiques brûlent rapidement, créant de la chaleur et des gaz. Ce sera le "moteur" de notre fusée.
4. Coupez un petit carré de papier d'aluminium. Il devrait être juste assez grand pour couvrir la tête du match. Cela minimisera le poids de la fusée au décollage.
5. Maintenant, enroulez très étroitement la feuille d’aluminium autour de la tête de l’allumette, comme indiqué. Cela forme le «logement» de notre fusée pour contenir les gaz générés lors de l'allumage.
6. Ouvrez délicatement la goupille de sécurité, glissez le bout de la goupille sous la feuille et poussez jusqu'à la tête de l'allumette. Passez votre vignette le long du bord de l’épingle pour faire un petit tube dans le film. Ce tube constitue le canal d’échappement et dirigera les gaz du moteur dans une direction et forcera notre fusée à se déplacer dans la direction opposée comme nous l’avons vu dans la troisième loi du mouvement de Newton.
7. Positionnez la fusée allumette sur notre rampe de lancement.

Mise en garde:

1. Assurez-vous que la fusée d'allumette est éloignée des personnes ou des matériaux inflammables. Il est recommandé de disposer d'eau ou d'un autre extincteur. La tête en aluminium de la fusée sera très chaude!
2. Assurez-vous que la zone ne présente pas d'obstacles ni d'objets susceptibles de prendre feu, frappez l'une des allumettes en bois et allumez la fusée avec précaution en plaçant cette deuxième allumette sous le film jusqu'à ce que la température d'inflammation de combustion soit atteinte.
3. Le revêtement chimique de notre moteur à allumette va s'enflammer et se transformer rapidement en chaleur et en gaz. Le gaz est contenu dans le boîtier en feuille d’aluminium et forcé à travers le canal d’échappement. La force résultante du gaz en expansion propulse la fusée hors de la rampe de lancement et dans les airs.

Résumer:

1. N'oubliez pas que votre fusée-allumette illustre la troisième loi du mouvement d'Isaac Newton, selon laquelle, pour chaque action, il existe une réaction opposée et égale.
2. Lorsque l'allumette brûle dans un environnement clos, la feuille d'aluminium devient une chambre de combustion de fusée. La pression s'accumule dans la chambre jusqu'à ce qu'elle soit forcée à travers le canal d'échappement sous forme d'un flux rapide de fumée et de gaz.
3. Comme nous l'avons vu, les gaz d'échappement génèrent l'action et la fusée propulsée dans le sens opposé est la réaction.

Autres idées:

Pendant que vous tentez cette expérience par vous-même, voyez ce qui se passe si vous modifiez le diamètre du canal d’échappement. Est-ce qu'un diamètre plus grand rendra la fusée plus rapide ou plus lente? L'angle de la rampe de lancement affecte-t-il la distance parcourue par la fusée?

Surtout soyez en sécurité et amusez-vous!

Étape 6: Citations

(Dakota du Nord.). Portrait d'Isaac Newton. Extrait du site Web de l'Institut Isaac Newton pour les sciences mathématiques:

(10 mars 2001). La fusée Thor transporte un satellite de messagerie dans l’espace (1961). Extrait du site Web The Internet Archive:

(20 septembre 2010). La théorie de l’apprentissage multimédia de Richard Mayer. Extrait de Representation & Interaction Design: Site Web de la revue:

(20 juin 2011). Troisième loi de Newton: la poussée du moteur-fusée. Extrait du site Web de la NASA Glenn:

O'Connor, D. (20 juin 2011). Rocketry. Extrait du site Web de Dano Songs: