吸管+气球=喷气赛车?10分钟打造气压动力车,牛顿定律玩起来!

汤汤说科技 2025-04-01 21:14:22

作者:汤汤说科技

想让孩子秒懂作用力与反作用力?用吸管和气球,“汤汤说科技”教你造一辆会自己跑的喷气小车,零成本解锁物理学核心原理!

材料清单(安全儿童版)

吸管(粗径1cm,长度15cm,1根作喷气管)

气球(长条形气球更佳,避免圆球易爆款)

纸板/泡沫板(10cm×15cm,车体底盘)

瓶盖/旧光盘(4个,作车轮)

竹签/牙签(车轴,钝头处理)

胶带+剪刀

三步组装教程

1️⃣ 车体与动力系统——喷气核心

将吸管用胶带垂直固定在纸板尾部,吸管顶端剪4个小斜口(增强气流导向性)。

气球套在吸管另一端,用橡皮筋扎紧防漏气,形成“压气舱”。

2️⃣ 车轮与传动——低摩擦设计

瓶盖中心钻孔,插入竹签作车轴,用热熔胶固定在纸板四角。

润滑升级:车轮内侧涂蜡或肥皂,减少摩擦阻力。

3️⃣ 配重平衡——科学调校

车头粘贴硬币(1-2枚)平衡重量,避免气球放气时车体后仰。

测试重心:轻推小车应直线滑行,偏航则调整车轮角度。

科学原理(亲子共学版)

牛顿第三定律:气球内气体向后喷出→反作用力推动小车前进(动量守恒)。

气压转化动能:气球收缩时内部气压下降,气流速度与推力成反比(伯努利效应简化版)。

摩擦与效率:车轮转动摩擦越小,能量损耗越低,射程越远。

实验与优化

基础挑战:吹大气球,松手发射!记录小车滑行距离(典型数据:3米/次)。

变量对比:

气球大小 vs 射程:气球容量增加50%,射程提升70%?

喷嘴形状:平口 vs 斜口,哪种气流更集中?

创意赛道:用纸板搭建坡道或弯道,研究地形对动能损耗的影响。

安全升级技巧

防爆设计:气球充气至直径≤15cm,避免过压爆裂。

儿童防护:使用竹签前磨平尖端,或替换为塑料吸管段作车轴。

环保回收:车体用废弃包装盒制作,实验后拆解分类丢弃。

教育场景拓展

数学实践:测量射程绘制曲线图,拟合推力衰减方程。

工程思维:用乐高积木改造车体,测试不同结构的空气动力学性能。

艺术融合:彩绘车身为动物造型,科普仿生学与机械设计。

安全警告(平台合规要点)

⚠️ 禁止使用氦气球或高压气源!⚠️ 实验时保持2米安全距离,佩戴护目镜!⚠️ 气球碎片及时清理,防止儿童误食!

结语从“玩具车”到“物理实验室”,科技启蒙就在生活细节里!关注“汤汤说科技”,下期教你用纸杯和棉线制作“土电话”,揭秘声音传播的奇妙世界~

(图文示例:喷气流向示意图/射程对比表/亲子实验实拍)#物理启蒙 #亲子实验 #废物改造

小贴士:长气球某宝搜索“魔术气球”,100根仅需8元!车轮可用纽扣替代,但需确保边缘光滑无毛刺~实验后引导孩子写观察日记,巩固科学思维!🎈🚗

0 阅读:13
汤汤说科技

汤汤说科技

专注科技领域、人工智能、智能硬件