答案是……

氣球火箭,發射!

在真正的太空飛行中,火箭科學家設計了特殊燃料,以便提供充足的能量,將沉重的太空梭推離地球表面。你也可以運用相同的原理,推動氣球火箭橫越房間。

撰文/哈爾蒙(Katherine Harmon)
翻譯/甘錫安

答案是……

氣球火箭,發射!

在真正的太空飛行中,火箭科學家設計了特殊燃料,以便提供充足的能量,將沉重的太空梭推離地球表面。你也可以運用相同的原理,推動氣球火箭橫越房間。

撰文/哈爾蒙(Katherine Harmon)
翻譯/甘錫安

科學動手做 影片來分享
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活動簡介
你會不會覺得奇怪,太空梭究竟是怎麼進入外太空的?顯然需要很大的能量,才能將這麼重的物體(發射時總重約為2000公噸),在短短幾分鐘內由靜止狀態加速到時速超過2萬7000公里,衝向太空。

在真正的太空飛行中,火箭科學家設計了特殊燃料,以便提供充足的能量,將沉重的太空梭推離地球表面。你也可以運用相同的原理(但不需使用危險的火箭燃料),推動氣球火箭橫越房間。

背景說明
撇開複雜的化學方程式不談,火箭發射的原理其實相當簡單,就是產生足夠的力推動物體前進。這種方法能發揮作用的部份原因,是燃燒燃料產生的力可集中在同一方向。如果能控制力的作用方向,就能產生推力。太空梭升空時,推力集中往下,反向推動太空梭朝上方飛去。

在這個實驗中,我們將以空氣取代火箭燃料,但原理同樣是朝某一方向作用的力可推動物體朝反方向移動。我們吹氣球時迫使空氣進入氣球,使氣球內的氣壓高於氣球外。只要一有機會,空氣分子就會往壓力較低的環境移動,這也就是充飽氣的氣球開口如果沒有綁緊,空氣會立刻噴出的原因。

萬一氣球爆破,氣球內的空氣朝四面八方逸出,力就會完全分散,不會有某個方向的力特別強。但如果讓空氣只通過一個小孔噴出,推力就足以讓輕飄飄的氣球朝反方向移動。

重要觀念
能量 推進與推力 壓力
摘自《美國國家科學教育標準》運動與力

實驗材料
氣球(最好是細長形,但圓形也可以)、長三公尺以上的線、塑膠吸管、膠帶、兩把椅子或兩個距離約三公尺的穩固門把(中間必須沒有障礙)、其他形狀和大小的氣球(非必要)、其他可當做引導線的細長物品(例如釣魚線、絲帶或細繩,非必要)、碼表或可顯示秒數的時鐘(非必要)

準備工作
1. 將線的一端綁在椅子、門把等穩固的物體上。
2. 將線穿過塑膠吸管。
3. 將線拉緊之後,另一端綁在距離三公尺以上的另一把椅子或門把上。兩端高度必須相等,沒有高低落差,同時把線的周圍清空。