Исследование простейшего реактивного двигателя

Поджигать и взрывать ничего не будем!

За основу эксперимента была принята широко известная способность бурного выделения углекислого газа, содержащегося в газированной воде при взаимодействии её с мятной конфетой (физико-химические аспекты явления в этой работе не рассматриваются) [3].

Для демонстрации работы реактивного двигателя нам понадобятся:

 

Рисунок 6 – Тележка с водителем из набора "ЛЕГО"
Рисунок 7 – Топливо комнатной температуры: экологически чистое 1 и "ядовитое" 2
Рисунок 8 – Катализаторы: конфетки "Ментос"	Рисунок 9 – Пробки с соплами разного диаметра: красная – 2мм, оранжевая – 4мм, жёлтая – 6 мм, зелёная – 8мм

Под стандартных размеров двигатель (рисунок7) сконструирована тележка (рисунок 6). В мятной конфете "Ментос" выполнено отверстие, в которое продет и зафиксирован кусок проволоки с петлёй на другом конце (рисунок 8). В четырёх стандартных пробках выполнены отверстия разного диаметра (рисунок 9).

Тележку устанавливаем вертикально, после чего в неё помещаем двигатель. Аккуратно отвинчиваем "родную" пробку. Не менее аккуратно устанавливаем катализатор проволочной петлёй в горловине так, чтобы катализатор не касался поверхности топлива. Навинчиваем экспериментальную пробку с соплом. Тележка готова к старту.

Собранная конструкция показана на рисунке 10.

Далее опускаем тележку на все четыре колеса. Старт!

После опускания тележки на все колёса топливо заливает катализатор, и начинается бурное выделение пузырьков углекислого газа. Давление внутри двигателя быстро повышается и жидкость вырывается через сопло с большой скоростью, толкая тележку вперёд. Тележка катится, со временем топливо вытекает, давление в двигателе падает, реактивная тяга уменьшается. Как только реактивная тяга станет меньше сил трения, тележка останавливается. Измеряем дальность заезда (рисунок 12).

Рисунок 10 – Тележка, готовая к старту

 

Рисунок 11 – Тележка стартует

 

Рисунок 12 – Дальность заездов на топливе 1

Проводим эксперимент на топливах 1 и 2 и на всех экспериментальных пробках. Результаты восьми заездов сводим в итоговую таблицу.

 

Таблица – ДАЛЬНОСТЬ заездов

	Топливо
1 - BonAqua	2 - Coca-Cola
Диаметр сопла	2 мм
4 мм
6 мм
8 мм

 

И строим диаграмму, из которой видно, диаметр сопла влияет на дальность заезда. Как правило с увеличением диаметра сопла дальность заезда уменьшается. Это можно объяснить тем, что в случае с соплом большего диаметра давление в двигателе падает быстрее, чем в случае с соплом меньшего диаметра, и необходимая тяга длительно не развивается.

Рисунок 13 – Дальность заездов

Влияние топлива на дальность заезда неоднозначно. Требуется проведение большего количества опытов, чтобы установить взаимосвязь вида топлива и дальности заезда.

Заключение

Рассмотрен принцип реактивного движения.

Построена модель автомобиля на реактивной тяге. Установлена зависимость между диаметром сопла и дальностью заезда. Наилучший результат 301 см – топливо 2 (Coca-Cola) и сопло диаметром 2 мм (наименьшее из исследованных). Влияние вида топлива на дальность заезда до конца не выяснено, требуется большее количество испытаний

4 Список использованных источников и литературы

1. http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/Эолипил

2. http://biologylib.ru/books/item/f00/s00/z0000017/st003.shtml

3. http://video.sibnet.ru/video242002-Razrushiteli_legend_S04Ep14__057____Koka_kola_i__Mentos__/