Создание модели воздушного шара и расчет его подъемной силы

1.

Создание модели воздушного шара
и расчет его подъемной силы
Автор Широкова Л.Ю.
Учитель физики

2.

Цель:
Планусловия
занятия
Создать
для формирования у учеников знаний о принципе работы аэростата через
моделирование воздушного шара, навыков расчета подъемной силы воздухоплавательных
средств.
Создать условия для обучающихся, в которых они смогут оценить возможности применения
полученных знаний и навыков в будущей профессиональной деятельности, связанной с
инженерией, аэронавтикой или другими научно-техническими областями.
Создать условия для экспериментальной проверки расчетных результатов.
Задачи
Выполнить макет (модель) воздушного шара из предложенных материалов
Произвести расчет силы Архимеда и силы тяжести для макета для определения его
подъемной силы.
Определить возможности регулирования высоты плавания шара.
Проверка расчетных результатов экспериментальным путем.

3.

Сегодня мы откроем страницу истории, которая началась с мечтаний о небесных
просторах и левитации вокруг нашей прекрасной планеты. Мы погрузимся в мир
аэростатики, где воздушные шары стали первыми летательными аппаратами, способными
поднять нас к звёздам. Наша задача - создать модель воздушного шара, которая не только
воплотит в себе красоту и изящество, но и будет функциональна, способна поднять груз.
Это будет не просто урок, а настоящее приключение, где каждый из вас станет пилотом своего
собственного воздушного шара, готовящегося к путешествию в неизведанные высоты!"
3

4.

Небосвод Белогорья
Ежегодный фестиваль воздухоплавания ,
военно-спортивных
и
авиационноспортивных клубов, проводимый возле
Памятника Победы — Звонницы на
Прохоровском поле.
4

5.

Силы, действующие на
воздушный шар
Сила Архимеда FА=ρгаза⋅g⋅Vтела
Fт=m⋅g
Подъемная сила F= FА + Fт
Сила тяжести
5

6.

Расчетный
отдел
Производственный
отдел
Задачи:
Из развертки собрать
макет корзины
Прикрепить корзину к
оболочке
Задачи:
Отдел дизайна
и маркетинга
Задачи:
Рассчитать подъемную
силу воздушного шара с
использованием
лабораторного
оборудования
6
Продумать дизайнпроект для оболочки
Разработать слоган или
рекламный баннер

7.

Эксперимент!
Удалось поднять на шаре рассчитанный вес?
Вы считаете эксперимент успешным или неудачным?
Что можно улучшить в проекте?
7

8.

Интересные факты, связанные с воздушными шарами
•в 1785 году, спустя всего пару лет после феноменального изобретения, слава о котором
разлетелась мгновенно, Жан-Пьер Бланшар и Джон Джеффрис отправились в дальнее
путешествие на этом «транспорте». Они перелетели Ла-Манш. К сведению, максимально
узкая часть пролива равна 32 км, но с учетом ветров эти цифры намного больше. Однако
самое интересное в этой истории то, что оба участника полета абсолютно не умели плавать;
•XVIII–XIX века ознаменовались огромным количеством дуэлей. Это состязание «не на жизнь,
а на смерть» не обошли стороной и монгольфьеры: в 1806 году состоялась первая в своем
роде дуэль в воздухе. Проигравший участник с пробитым куполом в результате падения погиб
на месте;
•Брайан Джонс и Бертран Пикар облетели планету на воздушном шаре. Кругосветное
безостановочное путешествие длилось 478 часов (20 дней);
•французы всегда умели удивлять и обожали зрелища. Поэтому предсказуемо, что именно они
установили мировой рекорд, запустив в небо 408 шаров одновременно.
8

9.

Триз? Триз. Триз!!!!
1. Возможна ли ситуация, когда шары сталкиваются в воздухе? Если да, то
что происходит с шарами и как этого избежать?
2. Известно, что регулировать высоту полета можно за счет температуры
воздуха в куполе. Но воздух остывает и нагревается медленно – скорость
снижения/подъема маленькая. А что если есть необходимость быстро
спуститься вниз? Предложите идеи, как это можно реализовать.
3. Почему пуск воздушных шаров производят на рассвете или на закате?
9

10.

Триз? Триз. Триз!!!!
По карте оцените
решение пилота
на вылет на
воздушном шаре,
если известно, что
планируемое
время полета 30
минут, скорость
ветра 3 м/с,
направление
ветра СВ.

11.

Подводим итоги урока
1. Какие факторы влияют на подъемную силу воздушного шара?
2. Какие изменения можно внести в модель воздушного шара, чтобы
увеличить его подъемную способность?
3. Какие ошибки были допущены при создании модели воздушного шара? Как
их можно исправить?

12.

Спасибо за вашу
активную работу!
Пусть вам покоряется любая высота!