Rockets illustrieren Newtons drittes Bewegungsgesetz: „Für jede Aktion gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion.“Die erste Rakete könnte eine dampfbetriebene Holztaube gewesen sein, die im 4. Jahrhundert v. Chr. von Archytas von Tarent erfunden wurde. Dampf wich den Schießpulverrohren der Chinesen, dann den von Konstanin Tsiolkovsky entworfenen und von Robert Goddard entwickelten Flüssigtreibstoffraketen. Dieser Artikel beschreibt fünf Möglichkeiten, wie Sie Ihre eigene Rakete bauen können, von einfach bis komplexer. am Ende ist ein zusätzlicher Abschnitt, der einige der Prinzipien erklärt, die den Raketenbau leiten.
Schritte
Methode 1 von 5: Die Ballonrakete
Schritt 1. Binden Sie ein Ende einer Schnur oder Angelschnur an eine Stütze
Mögliche Stützen sind eine Stuhllehne oder ein Türknauf.
Schritt 2. Fädeln Sie die Schnur durch einen Trinkhalm
Die Schnur und der Strohhalm dienen als Leitsystem, um den Weg der Ballonrakete zu steuern.
Modellraketenbausätze verwenden oft eine ähnliche Länge von Stroh, die am Raketenkörper befestigt ist. Dieser Strohhalm wird durch eine Metallstange auf der Startrampe gefädelt, um die Rakete vor dem Start aufrecht zu halten
Schritt 3. Binden Sie das andere Ende der Leine an eine andere Stütze
Achten Sie darauf, die Schnur fest zu ziehen, bevor Sie sie binden.
Schritt 4. Blasen Sie den Ballon auf
Drücken Sie das Ende des Ballons ab, damit die Luft nicht entweichen kann. Sie können Ihre Finger, eine Büroklammer oder eine Wäscheklammer verwenden.
Schritt 5. Kleben Sie den Ballon auf den Trinkhalm
Schritt 6. Lassen Sie die Luft aus dem Ballon
Ihre Rakete bewegt sich entlang der Leitlinie von einem Ende zum anderen.
- Sie können versuchen, die Ballonrakete mit einem runden statt einem langen Ballon zu machen, sowie verschiedene Strohhalmlängen, um zu sehen, wie gut sie die Ballonrakete führen. Sie können auch den Winkel erhöhen, in dem die Ballonrakete fliegt, um zu sehen, wie sich dies auf die Entfernung auswirkt, die die Rakete zurücklegt.
- Ein verwandtes Gerät, das Sie herstellen können, ist ein Jetboot: Schneiden Sie einen Milchkarton der Länge nach in zwei Hälften. Machen Sie ein Loch in das untere Ende und fädeln Sie das Ende eines Ballons hindurch. Blasen Sie den Ballon auf, stellen Sie das Boot dann in eine teilweise gefüllte Wanne mit Wasser und lassen Sie die Luft ab.
Methode 2 von 5: Die mit Trinkhalm gestartete Rakete
Schritt 1. Schneiden Sie einen rechteckigen Papierstreifen aus
Der Streifen sollte etwa dreimal so lang wie breit sein: Die empfohlenen Abmessungen sind 4,5 Zoll (11,43 cm) x 1,5 Zoll (3,81 cm).
Schritt 2. Wickeln Sie den Streifen fest um einen Bleistift oder Dübel
Wickeln Sie den Streifen in der Nähe des Endes oder Punkts statt in der Mitte. Ein Teil des Streifens sollte über der Bleistiftspitze oder dem Dübelende hängen.
Achten Sie darauf, einen Bleistift oder Dübel zu verwenden, der etwas dicker als ein Trinkhalm ist, aber nicht viel dicker
Schritt 3. Kleben Sie die Kante des Streifens ab, um ein Abwickeln zu verhindern
Kleben Sie der Länge nach über die gesamte Länge des Streifens.
Schritt 4. Falten Sie das überhängende Ende zu einer Spitze oder einem Kegel
Kleben Sie den Nasenkegel fest, damit er seine Form behält.
Schritt 5. Entfernen Sie den Bleistift oder Dübel
Schritt 6. Auf Luftlecks prüfen
Blase vorsichtig in das offene Ende der Papierrakete. Hören Sie, wie die Luft entlang der Seiten- oder Nasenkonus entweicht und fühlen Sie entlang der Seitennaht und der Nase nach einem sanften Luftstrom. Kleben Sie alle Undichtigkeiten ab und testen Sie erneut, bis Sie keine Undichtigkeiten mehr feststellen können.
Schritt 7. Fügen Sie dem offenen Ende der Papierrakete Schwanzflossen hinzu
Da die Papierrakete schmal ist, möchten Sie möglicherweise angebrachte Flossenpaare abschneiden, die sich leichter auf das Ende der Rakete kleben lassen als drei oder vier separate Flossen.
Schritt 8. Stecken Sie einen Trinkhalm in das offene Ende der Rakete
Stellen Sie sicher, dass der Strohhalm weit genug aus der Rakete herausragt, dass Sie ihn mit den Fingern greifen können.
Schritt 9. Atmen Sie scharf in den Strohhalm aus
Ihre Rakete fliegt in die Luft, angetrieben von der Kraft Ihres Atems.
- Richten Sie den Strohhalm und die Rakete beim Starten immer nach oben, nicht auf jemanden.
- Variieren Sie, wie Sie die Rakete bauen, um zu sehen, wie sich die Änderungen auf ihren Flug auswirken. Variieren Sie auch, wie stark Sie in den Strohhalm ausatmen, um zu sehen, wie sich dies auf die Entfernung Ihrer Rakete auswirkt.
- Ein der Papierrakete ähnliches Spielzeug bestand aus einem Stock mit einem Plastikkegel an einem Ende und einem Plastikfallschirm am anderen. Der Fallschirm wurde über den Stock gefaltet, der dann in ein Pappblasrohr eingeführt wurde. Beim Einblasen würde der Plastikkegel die Luft auffangen und den Stock abfeuern. Wenn er die maximale Höhe erreicht hatte, fiel der Stock und löste den Fallschirm aus.
Methode 3 von 5: Die Filmkanisterrakete
Schritt 1. Entscheiden Sie, wie lang / groß Sie Ihre Rakete machen möchten
Eine gute Länge/Höhe ist 15 cm, aber Sie können die Rakete auf Wunsch länger oder kürzer machen.
Ein guter Durchmesser ist 1,5 Zoll (3,75 cm), aber der tatsächliche Durchmesser wird durch den Durchmesser der Brennkammer der Rakete bestimmt
Schritt 2. Besorgen Sie sich einen Filmkanister
Der Kanister dient als Brennkammer für Ihre Rakete. Sie können einen von einem Fotostudio erhalten, das noch Film verwendet.
- Suchen Sie nach einem Filmkanister, dessen Deckel einen stopfenartigen Vorsprung hat, der in die Öffnung des Kanisters hineinragt, anstatt von einer Lippe an der Außenseite der Kanisteröffnung gehalten zu werden.
- Wenn Sie keine Filmdose finden, können Sie eine leere verschreibungspflichtige Medikamentenflasche mit Schnappdeckel verwenden. Wenn Sie keine Flasche mit Schnappdeckel finden, können Sie einen Korkstopfen schnitzen, der fest in die Flaschenmündung passt.
Schritt 3. Bauen Sie die Rakete zusammen
Am einfachsten lässt sich der Raketenkörper herstellen, indem man wie bei der mit Trinkhalm gestarteten Rakete mit einem Bleistift oder Dübel einen Papierstreifen um die Filmdose wickelt. Da der Kanister die Rakete abfeuern wird, möchten Sie vielleicht das Papier auf den Kanister kleben oder kleben, bevor Sie ihn um den Behälter wickeln.
- Achten Sie darauf, dass die Öffnung des Kanisters oder der Tablettenflasche nach außen zeigt, wenn Sie den Raketenrahmen daran befestigen. Der Mund dient als Raketendüse.
- Anstatt das Ende des Raketenkörpers vom Kanister weg zu einem Nasenkonus zu falten, können Sie einen separaten Nasenkonus herstellen, indem Sie einen Papierkreis schneiden, von der Kante nur zur Mitte schneiden und den geschnittenen Kreis zu einem Konus falten. Sie können den Kegel entweder mit Klebeband oder Kleber befestigen.
- Flossen hinzufügen. Da diese Rakete im Durchmesser dicker ist als die Papierrakete, die Sie mit einem Trinkhalm starten, möchten Sie möglicherweise einzelne Flossen zum Anbringen abschneiden. Vielleicht möchten Sie auch drei Flossen anstelle von vier haben.
Schritt 4. Entscheiden Sie, von wo aus Sie die Rakete starten möchten
Empfehlenswert ist ein offener Standort im Freien, da die Rakete beim Start eine beachtliche Höhe erreichen kann.
Schritt 5. Füllen Sie den Kanister zu 1/3 mit Wasser
Wenn sich Ihre Wasserquelle nicht in der Nähe Ihrer Startrampe befindet, müssen Sie die Rakete möglicherweise kopfüber tragen oder das Wasser separat tragen und den Kanister am Startplatz füllen.
Schritt 6. Brechen Sie eine Brausetablette in zwei Hälften und lassen Sie die Hälfte der Tablette in das Wasser fallen
Schritt 7. Verschließen Sie den Kanister und drehen Sie die Rakete auf der Startrampe aufrecht
Schritt 8. Gehen Sie zurück in eine sichere Entfernung
Beim Auflösen setzt die Tablette Kohlendioxid frei. Der Druck baut sich auf, bis der Deckel vom Kanister abspringt und die Rakete startet.
Anstatt Wasser zu verwenden, können Sie stattdessen den Kanister etwa zur Hälfte mit Essig füllen. Anstelle der Brausetablette können Sie 1 Teelöffel (0,18 Unzen oder 5 g) Backpulver verwenden. Essig, eine Säure (Essigsäure), reagiert mit Backpulver, einer Base, zu Wasser und Kohlendioxid. Essig und Backpulver sind jedoch flüchtiger als Wasser und Brausetabletten, daher müssen Sie der Rakete viel schneller aus dem Weg gehen – und die Verwendung von zu viel einer der beiden Chemikalien kann den Kanister zerreißen
Methode 4 von 5: Die Streichholzrakete
Schritt 1. Schneiden Sie ein kleines Dreieck aus Aluminiumfolie
Das Dreieck sollte ein gleichschenkliges Dreieck sein, ungefähr 2,5 cm (1 Zoll) an der Basis und 2 Zoll (5 cm) von der Mitte der Basis bis zur Spitze.
Schritt 2. Nehmen Sie ein Streichholz aus einem Streichholzheft
Schritt 3. Richten Sie das Streichholz gegen einen geraden Stift aus
Platzieren Sie das Streichholz und die Nadel so, dass die Nadelspitze den Streichholzkopf nicht höher als die dickste Stelle des Kopfes berührt.
Schritt 4. Wickeln Sie das Foliendreieck mit der Spitze zuerst um den Streichholzkopf
Wickeln Sie die Folie so fest wie möglich um den Streichholzkopf, ohne den Stift zu stören. Wenn Sie fertig sind, sollte die Umhüllung etwa 1/4 Zoll (6,25 mm) unter den Streichholzkopf reichen.
Schritt 5. Falte die Folie um den Stecknadelkopf mit deinen Thumbnails
Dadurch wird die Umhüllung näher an den Streichholzkopf gedrückt und der durch den Stift gebildete Kanal unter der Umhüllung besser definiert
Schritt 6. Schieben Sie den Stift vorsichtig aus der Verpackung heraus
Achten Sie dabei darauf, die Folie nicht zu zerreißen.
Schritt 7. Biegen Sie eine Büroklammer in eine Startrampe
- Biegen Sie die äußere Biegung in einen 60-Grad-Winkel. Dies bildet die Basis der Startrampe.
- Biegen Sie die innere Biegung nach oben und dann herum, um ein offenes Dreieck zu bilden. Hier legen Sie den mit Folie umwickelten Streichholzkopf ab.
Schritt 8. Platzieren Sie Ihre Startrampe am Startplatz
Auch hier wird ein offener Standort im Freien dringend empfohlen, da die Streichholzrakete eine beträchtliche Entfernung zurücklegen kann. Vermeiden Sie Orte, die außergewöhnlich trocken sind, da die Streichholzrakete ein Feuer entfachen könnte.
Stellen Sie sicher, dass die Umgebung frei ist, bevor Sie die Rakete starten
Schritt 9. Platzieren Sie die Streichholzrakete in der Startrampe, kippen Sie sie nach oben
Die Rakete sollte mindestens in einem 60-Grad-Winkel stehen. Wenn es tiefer liegt, müssen Sie die Büroklammer möglicherweise biegen, bis es dies tut.
Schritt 10. Starten Sie die Rakete
Zünden Sie ein Streichholz an und legen Sie seine Flamme direkt unter den eingewickelten Streichholzkopf. Wenn sich der Phosphor im eingewickelten Streichholzkopf entzündet, sollte die Streichholzrakete abheben.
- Halten Sie einen Eimer Wasser bereit, um verbrauchte Streichholzraketen einzutauchen, um sicherzustellen, dass sie vollständig gelöscht sind.
- Sollte eine Streichholzrakete auf Ihnen landen, stoppen Sie die Bewegung, lassen Sie sich auf den Boden fallen und rollen Sie, bis alle Flammen erloschen sind.
Methode 5 von 5: Die Wasserrakete
Schritt 1. Bereiten Sie eine leere 2-Liter-Soda-Flasche vor, die als Raketendruckkammer dient
Da für die Herstellung dieser Rakete Flaschen verwendet werden, wird sie manchmal als Flaschenrakete bezeichnet. Es sollte nicht mit dem als Flaschenrakete bekannten Feuerwerkskörper verwechselt werden, der so genannt wird, weil er oft aus dem Inneren einer Flasche geschossen wird. Der Start dieser Form von Flaschenraketen ist in vielen Gebieten illegal; die Wasserrakete ist in den meisten Gebieten legal.
- Entfernen Sie das Flaschenetikett, indem Sie dort abschneiden, wo es nicht an der Flasche klebt. Achten Sie darauf, dass Sie dabei nicht an der Flaschenoberfläche kratzen oder stoßen, da Kratzer oder Schnitte sie schwächen.
- Verstärken Sie die Flasche, indem Sie sie mit Umreifungsband umwickeln. Neue Flaschen können einem Druck von bis zu 100 Pfund pro Quadratzoll (689,48 Kilopascal) standhalten, aber wiederholtes Starten verringert den Druck, den die Flasche aushalten kann, ohne zu reißen. Sie können mehrere Bänder Klebeband um die Mitte der Flasche wickeln oder die Flasche um ihre Mitte und auf halbem Weg von dort zu jedem Ende wickeln. Jedes Band sollte zweimal um die Flasche gehen.
- Markieren Sie die Stellen, an denen Sie Flossen am Körper befestigen möchten, mit einem Markierungsstift. Wenn Sie vier Flossen haben möchten, zeichnen Sie Linien im 90-Grad-Abstand. Wenn Sie drei Flossen haben möchten, zeichnen Sie Linien im Abstand von 120 Grad. Vielleicht möchten Sie einen Papierstreifen um die Flasche wickeln und zuerst Ihre Markierungen darauf machen und dann die Markierungen auf die Flasche übertragen.
Schritt 2. Konstruieren Sie die Flossen
Da der Raketenkörper aus Kunststoff relativ haltbar ist, obwohl Sie ihn verstärken mussten, benötigen Sie mindestens ebenso haltbare Flossen. Fester Karton mag eine Weile funktionieren, aber ein besseres Material ist Plastik, wie es in Taschenordnern oder Dreiringbüchern verwendet wird.
- Zuerst müssen Sie Ihre Flossen entwerfen und eine Papiervorlage erstellen, die als Schnittanleitung dient. Wie auch immer Sie Ihre Flossen gestalten, sie sollten so gestaltet sein, dass die eigentliche Flosse für zusätzliche Festigkeit umgeklappt (doppelt) wird und mindestens bis zu dem Punkt reicht, an dem sich die Flasche verengt.
- Schneiden Sie die Schablone aus und verwenden Sie sie als Führung, um in das Flossenmaterial zu schneiden.
- Falten Sie die Flossen in Form und befestigen Sie sie mit Umreifungsband am Raketenkörper.
- Abhängig vom Design Ihres Launchers möchten Sie möglicherweise nicht, dass die Flossen unter die Mündung der Flasche/der Raketendüse reichen.
Schritt 3. Erstellen Sie den Nasenkonus und den Nutzlastabschnitt
Dazu benötigen Sie eine zweite 2-Liter-Flasche.
- Schneiden Sie den Boden aus der Flasche.
- Legen Sie eine Nutzlast in den oberen Bereich der geschnittenen Flasche. Dies kann ein Stück Modelliermasse oder ein Bündel Gummibänder sein. Legen Sie den unteren Teil der geschnittenen Flasche in den oberen Teil, mit dem Boden zur Mündung des oberen Teils. Kleben Sie es fest und kleben Sie dann die modifizierte Flasche auf den Boden der Flasche, die als Druckkammer dient.
- Ihr Nasenkegel kann alles sein, von einem 2-Liter-Flaschenverschluss über ein Stück PVC-Rohr bis hin zu einem Kunststoffkegel. Sobald Sie sich für den Nasenkonus entschieden und diesen zusammengebaut haben, sollte dieser fest mit dem oberen Teil der geschnittenen Flasche verbunden werden.
Schritt 4. Ausbalancieren der zusammengebauten Rakete
Balanciere die Rakete auf deinem Zeigefinger. Es sollte irgendwo über der Oberseite der Druckkammer (dem Boden der ersten Flasche) balancieren. Wenn dies nicht der Fall ist, nehmen Sie den Nutzlastbereich ab und passen Sie das Gewicht an.
Nachdem Sie den Schwerpunkt gefunden haben, wiegen Sie die Rakete. Es sollte von 7 bis 8,5 Unzen (200 bis 240 g) wiegen
Schritt 5. Machen Sie den Launcher/Stopper
Es gibt verschiedene Geräte, die Sie herstellen können, um Ihre Wasserrakete zu starten. Am einfachsten ist ein Ventil und ein Stopfen, die in die Mündung der Druckkammerflasche passen.
- Finden Sie einen Korken, der genau in den Mund der Flasche passt. Möglicherweise müssen Sie die Kante leicht rasieren.
- Besorgen Sie sich ein Ventilsystem, wie es in einem Autoreifen oder Fahrradschlauch verwendet wird. Messen Sie seinen Durchmesser.
- Bohren Sie ein Loch in die Mitte des Korkens mit einem Stück vom gleichen Durchmesser wie das Ventil.
- Reinigen Sie den Ventilschaft und kleben Sie ein Stück Klebeband über den Gewindebereich und die Öffnung.
- Fädeln Sie das Ventil durch das Loch im Korken und versiegeln Sie es dann mit einem Silikon- oder Urethandichtmittel. Lassen Sie das Dichtmittel vollständig trocknen, bevor Sie das Klebeband entfernen.
- Testen Sie das Ventil, um sicherzustellen, dass die Luft ungehindert durch das Ventil strömt.
- Testen Sie den Stopfen, indem Sie eine kleine Menge Wasser in die Druckkammer der Rakete geben, dann den Stopfen einsetzen und die Rakete aufrecht hinstellen. Wenn Sie Undichtigkeiten feststellen, verschließen Sie das Ventil erneut und testen Sie es erneut. Sobald Sie festgestellt haben, dass keine Lecks vorhanden sind, testen Sie erneut, um den Druck zu ermitteln, bei dem die Luft den Stopfen aus der Flasche drückt.
- Anweisungen zum Bau eines komplexeren Startsystems finden Sie unter
Schritt 6. Wählen Sie einen Startplatz für Ihre Rakete
Wie bei der Filmdose und den Streichholzraketen wird ein offener Standort im Freien dringend empfohlen. Da die Wasserrakete größer ist als die anderen Raketen, benötigen Sie eine größere offene Fläche als beim Start einer der anderen Raketen, und sie muss auch flacher und ebener sein als bei den anderen Raketen.
Eine erhöhte Oberfläche wie ein Picknicktisch ist eine gute Idee, wenn kleine Kinder anwesend sind
Schritt 7. Starten Sie Ihre Rakete
- Füllen Sie die Druckkammer zu 1/3 bis 1/2 mit Wasser. (Möglicherweise möchten Sie dem Wasser etwas Lebensmittelfarbe hinzufügen, um beim Start der Rakete einen farbigeren „Auspuff“zu erzeugen.) Es ist auch möglich, die Rakete zu starten, ohne Wasser in die Druckkammer zu geben, obwohl der Zieldruck unterschiedlich sein kann als wenn die Kammer Wasser enthält.
- Führen Sie den Werfer/Stopper in die Mündung der Druckkammer ein.
- Verbinden Sie den Schlauch einer Fahrradpumpe mit dem Launcher-Ventil.
- Stellen Sie die Rakete aufrecht hin.
- Pumpen Sie Luft, bis Sie den Druck erreichen, bei dem der Stopfen herausgedrückt werden soll. Es kann eine kleine Verzögerung geben, bevor der Stecker herausgedrückt wird und die Rakete startet.
Tipps
- Wenn es zu schwierig ist, die Raketen vertikal zu starten, können Sie einige davon zu Raketenschlitten machen und sie horizontal starten. (Die Ballonrakete ist im Wesentlichen eine Art Raketenschlitten.) Sie befestigen die Filmkanisterrakete an einem Spielzeugauto oder die Wasserrakete an einem Skateboard. Sie müssen noch einen offenen Bereich mit ausreichend Startraum finden.
- Wenn Ihnen der Bau der oben genannten Raketen Spaß macht, Sie aber eine größere Herausforderung suchen, können Sie das Hobby Modellraketenbau aufnehmen. Modellraketen werden seit Ende der 1950er Jahre in montagepflichtigen Bausätzen kommerziell hergestellt, die mit Einweg-Schwarzpulvermotoren in Höhen von 100 bis 500 m gestartet werden können.
- Seien Sie vorsichtig mit der Schere bei Schritt 3 bei der Wasserraketenmethode!
Warnungen
- Tragen Sie immer einen Augenschutz, wenn Sie eine der frei fliegenden Raketen (andere Raketen als die Ballonrakete) starten. Bei größeren frei fliegenden Raketen, wie der Wasserrakete, empfiehlt sich außerdem eine schützende Kopfbedeckung, um dich zu schützen, falls dich die Rakete treffen sollte.
- Es wird dringend empfohlen, dass Erwachsene beaufsichtigt werden, wenn Sie mit einer der Raketen arbeiten, die von etwas stärkerem als dem Atem der sie startenden Person angetrieben werden.
- Schießen Sie keine der frei fliegenden Raketen auf jemanden.
