Hebrew English

מצפה הכוכבים ברקת - קוד מצפה רשמי Bareket observatory IAU B35

 

טיל מים | השיגור – דף הנחיות למורה

 

רקע

 

מטרה : עיצוב, בנייה ושיגור טיל מים.

נמדוד מהם הכוחות הפועלים על הטיל כגון - חיכוך, גרר, כוח עילוי.

 

עקרון הפעולה

כאשר לחץ האוויר עולה, גדל ערך הלחץ בתוך הבקבוק. בעת שחרור הנצרה – יעלה הטיל כלפי מעלה ואחריו ישתרך סילון של מים. האוויר המתפשט יגרום למים לנוע כלפי מטה ולבקבוק לנוע כלפי מעלה.

 

 

כללי התחרות

  1. גוף הטיל ומיכל הלחץ יהיו בנויים מבקבוק משקה קל מוגז 1.5 ליטר.
  2. הטיל ייוצר על ידי התלמידים באופן עצמאי.
  3. על הטיל לעמוד בלחץ חוזר ונשנה של 12 אטמוספרות או יותר.
  4. בתוך הטיל יהיו שני החומרים הבאים בלבד – מים, אוויר.
  5. הטיל הזוכה ייבחר בשקלול של שני קריטריונים: שיא גובה ועיצוב. כאשר מטרת העל הינה לגרום לטיל להגיע לגובה רם ככל האפשר בעת השיגור.
  6. על הצופים לשמור על מרחק הבטיחות שהוגדר מראש.
  7. אין להתקרב ו/או ליצור מגע כלשהו עם הציוד טרם השיגור.
  8. יש לשמור על התנהגות נאותה במהלך הפעילות.
  9. ציוד מגן מתאים לכל המשתתפים. 
    10. אי ציות לנ"ל – יגרום לפסילת הקבוצה והרחקתה ממקום השיגור באופן מיידי.  

 

 

שיגור

 

השיגור יבוצע באמצעות מתקן שיגור יעודי, שהוכן במיוחד למטרה זו, בכדי לאפשר שיגור בטוח ומדויק ככל האפשר. זהו ניסוי מסוכן, אין לנסות בבית ו/או ללא ציוד מתאים.

 

water_missile
תמונה : טיל המים בעת המראתו. שוגר על ידי צוות מצפה הכוכבים ברקת, מכבים.
 

 

הערכת מרחק/גובה

 

הערכת גובה מקסימאלי תתבצע באמצעות השיטות הבאות : 

 

א.    מדידת זמן המעוף, מרגע שחרור הנצרה ועד לנחיתה. במידה ותנועת הטיל הייתה אנכית בקירוב, ותנועתו מטה הייתה ללא הפרעה, יהיה זמן מעוף ארוך יותר לטיל שהגיע לגובה רם יותר.

ב.    צילום השיגור בוידיאו.

ג.     טריגונומטריה.

 

דוגמא לשימוש בביטוי האנרגיה הקינטית :

 kinetic

ניתן לחשב את האנרגיה הקינטית של הטיל 0.2 שנייה לאחר השיגור, כאשר ידוע

M=0.168Kg   V=71.48m/s

 
סרטון : טיל המים בעת השיגור

 

 

 

סיכום

 

דוגמאות לשאלות סיכום בנושא טילי מים

1. מה הם חלקיו של טיל המים, כיצד משגרים אותו, ומה נפלט ממנו בזמן המראתו?

תשובה: חלקיו העיקריים של טיל המים הם בקבוק, אויר דחוס ומים. את האוויר בתוך הבקבוק דוחסים בעזרת משאבה. האוויר הדחוס מפעיל כוח על המים ועל דפנות הבקבוק, וגורמים למים לצאת בלחץ גדול מפיית הבקבוק. הביטוי ללחץ :

p=F/S      לחץ = שטח/כוח

2. כיצד ניתן להסביר בעזרת עקרונות פיסיקליים את המראת הטיל?

תשובה: - הבקבוק מפעיל כוח על המים כלפי מטה, והמים מפעילים כוח על הבקבוק כלפי מעלה, בהתאם לחוק השלישי של ניוטון.

3. בנו תרשים כוחות לבקבוק בזמן המראתו.

 missile_chart

4. מה יתרחש אם נמלא לגמרי את הבקבוק במים? הסבירו את תשובתכם.

תשובה: הטיל לא ינסוק. הסיבות לכך הן: (א) מסת הבקבוק המלא מים תגדל פי שלוש ולכן יידרש כוח גדול יותר כדי להטיסו לגובה מסוים; (ב) ללא חלל לאוויר בתוך הבקבוק, לא יוצרו התנאים הדרושים ליצירת לחץ אוויר רלוונטי בתוך הבקבוק, שבתורו יוכל לדחוף את המים בזמן ההמראה.

 

5. מה יתרחש אם נשתמש בטיל ללא מים? הסבירו את תשובתכם.

תשובה: הטיל ימריא לגובה קטן מאוד, כתוצאה מהאוויר שנפלט ממנו. עוצמת האינטראקציה בין הבקבוק לאוויר קטנה בהרבה מעוצמת האינטראקציה בין המים לבקבוק כי מסת המים גדולה בהרבה ממסת האוויר. F=ma עפ"י חוקי ניוטון.


6. האם לשיפוע הטיל בעת השיגור יש השפעה על מסלולו ?

ניתן להתייחס באמצעות ווקטורים ולחשב הנ"ל כתלות בשיפוע. 

 

 missile water

 

*הערה חשובה :  השיגור / הפעלה הינם באחריות הבלעדית של המשתמש. אין האמור מהווה המלצה לשיגור טיל.

תגובות  

#4 ולנטינה שליטעע ! 2013-02-27 15:19
ציטוט של טיל מים:
יאיאיאיאיאי! האתר הכי מגניב שראיתי בחיים שלי! כשעבדתי ברוסיה בתור מורה לא היו אתרים כאלה!!! 8) ;-) :-) נשיקוווותת מכל תלמידייי!!!!!

ולנטינה שליטעע !!
Quote
#3 ולנטינה שליטעע ! 2013-02-27 15:17
ציטוט של טיל מים:
יאיאיאיאיאי! האתר הכי מגניב שראיתי בחיים שלי! כשעבדתי ברוסיה בתור מורה לא היו אתרים כאלה!!! 8) ;-) :-) נשיקוווותת מכל תלמידייי!!!!!

ולנטינה שליטעעע !!
Quote
#2 טיל מים 2013-02-13 08:55
יאיאיאיאיאי! האתר הכי מגניב שראיתי בחיים שלי! כשעבדתי ברוסיה בתור מורה לא היו אתרים כאלה!!! 8) ;-) :-) נשיקוווותת מכל תלמידייי!!!!!
Quote
#1 אסטרוייד 8222 2011-12-10 20:05
מגניבוששששששששש ששששששששששש זה כל כך מגניב אני עשיתי זאת לתלמידי והם כל כך נהנו תודה רבה אם אתם יכולים תעלו עוד מלא דברים כאלהה אני כול יום נכנס לאתר הזה זה קסםםםם !!!!!!! :-) ;-) 8) !!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!1!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!
Quote

הוספת תגובה

קוד אבטחה
רענון