水火箭原理

如题所述

水火箭原理是用橡皮塞紧的瓶子,形成一个密闭的空间,把气体打入密闭的容器内,使得容器内空气的气压增大,当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时,瓶口与橡皮塞自由脱离,箭内水向后喷出,获得反作用力射出。

水火箭,又称气压式喷水火箭、水推进火箭,是一个利用质量比和气压作用而设计的玩具,同时是物理教学中著名的案例之一。水火箭利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞,可以培养学生对于物理学习的兴趣,而其中蕴含的物理原理是了解物理中力学的重要的基础。

水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞。灌入三分之一的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。

是利用水和空气的质量之比(水的密度是空气的771倍),压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水火箭快速上升,加速度、惯性滑翔在空中飞行,像导弹一样有一个飞行轨迹,最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。

水火箭研究方法:

水火箭的竖直升高高度与瓶内水位的关系可以通过做实验的方法获得:通过实验得出,当水量为1/3时,水火箭飞的最高。由实验结果看出:气压与射程成正比。这是因为气压越大,喷水的力量越大,水火箭的冲量越大,水火箭做反冲运动。

而在发射水量为1000ml以上时,水火箭中的水未喷完,由于气压减小就停止了加速,增加水火箭的重量,使水火箭受重力影响而提前坠落了。质量越大,所需提供的动量就越大,当质量一定时,速度越大动量越大。而提高速度的方法是提高单位时间内的喷水量。

所以,只有当水火箭内的气压与水量适当时,才能飞地更远更高。实验中发现,若水量大于固定气压所能喷射的上限,则水火箭中的水不会喷完,根据PV=nRT,可求出一定气压所能喷出的水量上限。若是水量不够一定气压所能喷出的水量被较早喷完。

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