Tên lửa nước

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Tên lửa nước

Tên lửa nước (Hán-Việt: thủy hỏa tiễn) là một loại mô hình tên lửa sử dụng nhiên liệunước để làm lực đẩy. Bộ phận chính để chế tạo loại tên lửa này thường là những chai nước giải khát. Khi tạo một áp suất lớn trong chai sẽ tạo một nên lực đẩy hướng xuống mặt đất để phát sinh thêm một phản lực hướng lên trên giúp tên lửa nước bay lên khỏi mặt đất. Lực này được hiểu là phản lực, áp dụng theo nguyên lý định luật ba Newton. Đây là 1 loại trò chơi sáng tạo khá phổ biến ở các nước phát triển, và đang dần phổ biến ở giới học sinh tại Việt Nam.

Cấu tạo cơ bản[sửa | sửa mã nguồn]

Hình ảnh về cơ chế hoạt động của một tên lửa nước đơn giản. 1) Khí nén được bơm vào tạo thành một đường bọt khí nổi lên trên mặt nước và áp suất trong chai. 2) Chai nước được giải phóng áp suất ra ngoài. 3) Lượng nước được kéo theo ra ngoài từ miệng chai. 4) Chai nước di chuyển tuân theo định luật ba Newton. 5) Chai nước bị chịu lực hấp dẫn của Trái đất nên rơi xuống.

Các hệ thống tên lửa nước thông thường thường được chia làm 2 bô phận chính:

  • Dàn tên lửa: là bộ phận phía dưới của hệ thống,có tác dụng giữ phần thân tên lửa cố định,truyền không khí từ máy bơm vào tên lửa và định hướng tên lửa khi mới rời khỏi dàn phóng.Bộ phận dàn thường được làm bằng ống nước,để có khả năng thông khí,và nhôm dùng để làm phần định hướng.
  • Thân tên lửa: là bộ phận phía trên của hê thống,là phần sẽ bay lên khi hệ thống được kích hoạt.Thân tên lửa có thể làm từ nhiều loại vật liệu, ở Việt Nam chủ yếu dùng chai nhựa Coca-Cola hoặc Pepsi có dung tích 1,5L.

Ngoài ra còn có 1 số bộ phận khác như cơ cấu kích hoạt,cơ cấu bung dù và cơ cấu tách tầng

Nguyên lý hoạt động[sửa | sửa mã nguồn]

Tên lửa nước hoạt động theo nguyên tắc phản lực: không khí được bơm vào trong thân tên lửa làm gia tăng áp suất.Khi tên lửa được phóng,do áp suất trong thân tên lửa cao hơn bên ngoài nên không khí sẽ phun ra ngoài theo lỗ hổng ở đuôi tên lửa (miệng chai). Tên lửa sẽ được đẩy về phía trước theo định luật bảo toàn động lượng:MV=mv

Trong đó:

M:Là khối lượng của tên lửa.

V:vận tốc của tên lửa.

m:khối lượng của khí và nước phun ra.

v:vận tốc của khí và nước.

Như vậy,nước được cho vào tên lửa nhằm tăng khối lượng và động lượng vật chất phun ra và sẽ làm tăng vận tốc của tên lửa. Tuy nhiên, nếu cho quá nhiều nước sẽ chiếm không gian trong tên lửa, làm giảm lượng khí có trong đó. Thực nghiệm cho thấy, lượng nước chiếm 1/3 thể tích chai làm tên lửa là tối ưu nhất. Sau đó tạo áp suất trong chai bởi một chất khí, thường là không khí nén từ đồ bơm xe đạp, hoặc xinlanh lên đến 125 psi, nhưng đôi lúc người chơi tên lửa nước nghiệp dư dùng khí CO2 và nitơ từ xilanh.

Nướckhí được nén bên trong quả tên lửa điều này tạo nên một dạng thế năng vì là bị nén và khi lực nén đó được giải phóng ra bên ngoài đẩy nước ra khỏi từ đuôi tên lửa nước tạo thành lực đẩy và đẩy tên lửa lên cao. Đôi khi những người chơi nghiệp dư sử dụng các chất phụ thêm khác vào nước để nâng cao hiệu suất bay cao và đẹp của tên lửa nước. Ví dụ: muối có thể được thêm vào trong nước để làm tăng tỉ trọng của khối lượng phản ứng để tạo một sức đẩy mạnh hơn. Xà phòng đôi khi cũng được bỏ vào nước để khi bắn tạo một đường bọt đặc trưng kéo dài, và tăng thời gian cho lực đẩy tên lửa nước.

Áp suất sau khi được giải phóng ra ngoài thì kéo theo lượng nước phun ra từ đuôi tên lửa nước với một tốc độ rất nhanh cho đến khi lượng nước hết và áp suất bên trong tên lửa nước bằng với áp suất khí quyển.

Ngoài ra, tên lửa nước bay cao hoăc bay thấp phụ thuộc vào các yêu tố cơ bản như lượng nước, áp suất, thời tiết... Các loại tên lửa nước khác nhau thì độ bay cao hoặc bay xa khác nhau. Thông thường loại tên lửa nước một tầng cơ bản khi bắn trong thời tiết lặng gió, có chứa 1/3 lượng nước, áp suất vào khoảng 70 psi thì có thể đạt độ cao trung bình là 40 mét, độ bay xa 50 mét với góc nghiêng 60 độ.

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]