Тюменская область
Ханты-Мансийский автономный округ – Югра
Муниципальное общеобразовательное учреждение
начальная общеобразовательная школа № 37
Ракета – дорога в космос
Исследовательская работа
по предмету «Окружающий мир»
Выполнил:
Ученик 4 «Б»
Руководитель проекта:
учитель начальных классов
Сургут
2012
Содержание
Введение
Основная часть
Связь человека с космосом История изобретения ракеты Хроника освоения космоса Устройство и запуск ракеты Сборка и запуск модели ракеты «Юрий Гагарин»Заключение
Литература
Приложение
Введение
В настоящее время мы всё чаще сталкиваемся с вопросами о космическом пространстве. Современная жизнь невозможна без открытий в космосе. Таким образом, связь человека с космосом поддерживается постоянно. Эта тема в настоящее время актуальна. Каждый из нас – частичка космоса. И мне захотелось узнать, как человек освоил космос и как устроена ракета, проложившая дорогу в космос.
Проблема исследования в том, что дети мало интересуются связующим звеном человека с космосом – ракетой.
Таким образом, если заинтересовать детей материалом о космосе, то можно создать кружок «Техническое моделирование», где ученики могли бы узнать больше о космосе, ракетах и самим изобретать и моделировать их.
Цель исследования: выявить – когда и с помощью чего человек освоил космос.
Задачи исследования:
Изучить литературу об истории изобретения ракеты. Проследить хронику освоения космоса. Рассмотреть устройство и запуск ракеты. Сконструировать и произвести запуск модели ракеты «Юрий Гагарин».Изучая данный вопрос, я познакомился с заметками Анны Тимофеевны Гагариной « О моём сыне», « До Земли ещё далеко» и др. Познакомившись с устройством и принципом работы ракеты, я решил изобрести модель ракеты, которую назвал «Юрий Гагарин».
Связь человека с космосом
История изобретения ракеты
«Ракета – слово немецкого происхождения. Это летательный аппарат, движущийся под действием реактивной силы, возникающей при отбросе массы сгорающего ракетного топлива. Бывают управляемые и неуправляемые ракеты, изменяющую траекторию в полёте; одно и многоступенчатые. Стартовая масса от нескольких килограммов до нескольких тысяч тонн. Применяются в военном деле и в космонавтике».
Простейшая ракета была изобретена в глубокой древности и представляла собой открытую с одного конца трубку, наполненную горючим веществом. При воспламенении горючие газы с силой вырывались из открытого конца трубки и толкали её в противоположную сторону.
У нас в России проект ракеты первым предложил Николай Иванович Кибальчич. Осуждённый на смерть за участие в покушении на царя, всего за несколько недель до казни, в 1881 году он разработал проект ракетного летательного аппарата, который так и не построил.
В 1903 году школьный учитель, учёный и русский изобретатель из Циолковский дал основное решение вопроса «летания за пределы атмосферы» - в космос, предсказав будущее. Он разработал теорию движения ракет, определил её скорость и первым предложил использовать многоступенчатые ракеты.
В мае 1934 года взлетела в воздух крылатая ракета, построенная под руководством Сергея Павловича Королёва. С его именем связаны первый искусственный спутник Земли, полёт Лайки, старты к Луне, планетам, полёты советских космонавтов.
Хроника освоения космоса
Загадочный мир звёзд и планет с давних времён притягивал к себе внимание людей. Но ближе и доступнее он стал только с проникновением человека в космическое пространство.
4 октября 1957 года – начало освоения космоса. Был запущен первый в мире искусственный спутник Земли. 3 ноября 1957 года вышел на орбиту второй искусственный спутник. На нём летела живая собака Лайка. 15 мая 1958 года взлетел третий спутник, который вращался вокруг Земли 1 год 10 мес. и 23 дня. Это был рекорд! 2 января 1959 года космическая ракета «Мечта» весом 1473 кг вышла за пределы земного притяжения и навечно стала искусственным спутником Солнца. 14 сентября 1959 года космическая ракета попала на Луну и выбросила на ней вымпел Советского Союза. 4 октября 1959 года к Луне пошла межпланетная автоматическая станция – лаборатория. Она облетела Луну, сфотографировала её невидимую сторону и передала на Землю эту небывалую фотографию. 15 мая 1960 года на орбиту вокруг Земли был послан опытный корабль – спутник с отделяющейся кабиной. 19 августа 1960 года взлетел новый космический корабль – спутник. Он имел на борту собак Белку и Стрелку, крыс, мышей, мух, растения и бактерии. Всё его население благополучно возвратилось на Землю. Вслед за этим были запущены ещё четыре корабля – спутника, один больше другого. С одного из них стартовала космическая ракета. Она понесла к Венере автоматическую научную станцию, чтобы вблизи исследовать загадки этой таинственной планеты. 12 апреля 1961 года на корабле «Восток» впервые в мире советский человек Юрий Алексеевич Гагарин совершил полёт вокруг земного шара. 6 августа 1961 года взлетел «Восток – 2». На нём друг Гагарина – Герман Степанович Титов.С тех пор прошло, полвека и многое сделано в области освоения космоса.
Сборка и запуск модели ракеты «Юрий Гагарин»
Это самая простая модель. Материалом для изготовления ее корпуса и стабилизаторов служит цветная бумага, а для парашюта, который обеспечивает ей плавный спуск, — цветная папиросная бумага.
Возьмите лист размером 170x250 мм и сверните из него конус (рис. 1).
Рис. 1
Чтобы бумага легче сворачивалась, протяните ее между столом и ребром линейки. Намажьте клеем кромку и склейте. Придержите шов, пока он не «схватится». Наденьте шаблон на готовый конус до упора и проведите карандашом линию на конусе. Излишек бумаги на срезе кормовой части корпуса обрежьте.
Для изготовления стабилизаторов вам понадобятся три листка такой же плотной цветной бумаги, как и для корпуса, размером 8x17 мм. Согните каждый листок пополам вдоль, наложите на них по два шаблона — № 1 и № 2 и обведите их карандашом (рис. 2).
Рис. 2
Вырежьте по контуру карандашной линии стабилизаторы ракеты. Потом отогните кромки по пунктиру, намажьте внутренние стороны клеем и соедините. Для чего нужен шаблон, ясно из рисунка: по нему обрезают корпус ракеты. Он должен быть жестким, поэтому его делают из картона или из бумаги, склеенной в несколько слоев. В данном случае шаблон имеет форму квадрата. Так удобнее с ним работать.
У ракеты три пары стабилизаторов — неподвижных частей хвостового «оперения». Три больших и три маленьких стабилизатора. Именно они придают ракете устойчивость в полете. Поэтому очень важно, чтобы все пары были изготовлены строго одинаково.
Знаете ли, как разделить окружность на 3 равные части? Надо из любой точки на ней раствором циркуля, равным радиусу этой окружности, последовательно сделать 6 засечек. Вершины равностороннего треугольника и есть искомые точки.
У ракеты должно быть три больших и три маленьких стабилизатора. Прежде чем устанавливать их на модель, разметьте места их крепления. Для этого на кормовой части ракеты отметьте по шаблону три точки. Карандашом по линейке соедините их с носом ракеты пунктирной линией (рис. 3). Наклейте по этим линиям стабилизаторы. Расстояние между ними выберите по своему усмотрению.
Рис. 3
Для изготовления купола парашюта возьмите папиросную бумагу размером 280x280 мм. Согните ее несколько раз так, как показано на рисунке 4, и обрежьте — купол готов.
Рис. 4
Теперь подготовьте стропы — катушечные нитки. Их должно быть восемь. Все одного размера. Чтобы определить этот размер, возьмите 1,5 длины диаметра купола парашюта и прибавьте к этой величине длину корпуса ракеты. Наклейте стропы на купол парашюта с помощью бумажных латок и сложите купол так, чтобы стропы с латками были собраны вместе, одна к другой (рис. 5).
Рис. 5
Завяжите стропы в узелок на расстоянии от купола, равном 1,5 длины диаметра купола, и сделайте второй узелок — на конце строп. Потом протяните пучок парашютных строп внутрь корпуса ракеты проволочным крючком. Второй узелок пучка закрепите на носу ракеты иголкой с ниткой. Сложенный парашют уложите в кормовую часть ракеты и можете производить запуск.
Запустите ракету рукой под углом 60—70° к горизонту. Она взлетает и, после того как раскрывается парашют, плавно опускается на землю.
Заключение
Ракета – поистине связывает человека с космосом.
Изучив литературу об истории изобретения ракеты, я пришел к выводу, что советские учёные под руководством Сергея Павловича Королёва, спустя полвека развили и осуществили идею Циолковского об использовании ракет для космических полётов.
Проследив хронику освоения космоса, начиная с 1957 года, заметил, что за 4 года в истории космонавтики сделан большой успех.
Рассмотрев устройство и запуск ракеты, выяснил, что скорость движения ракеты зависит от ступеней.
На основе изученного материала я сконструировал и запустил модель ракеты «Юрий Гагарин».
Моя работа имеет теоретическую и практическую значимость. Эту работу можно применять в проведении классных часов, на уроках окружающего мира и технологии, а также для кружка «Техническое моделирование» и самообразования.
Я планирую расширить изучение темы о космосе и познакомиться с астрологией.
Литература
Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2008. www. KM. ru Гагарина А. Т. О моём сыне. М.: Просвещение, 1998. Гагарин Ю. А. Вижу Землю. М.: Дет. лит., 1990. Журавлёва техническое моделирование. М.: Просвещение, 1999, с. 95-97. До Земли ещё далеко. Книга знаний. М.: Дет. мир, 1992, с. 216-217. Синюткин в метре от Земли. Ижевск, Удмуртия, 1992, с. 74-76. Советский Энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1998, с. 111. , Иванов . Неживая и живая. Учебник,5 класс. М.: Дрофа, 2009, с. 150-152. Пёрышкин ,9 класс. М.: Дрофа, 2009, с. 169-170.
Приложение 1 (Рис. 1)
Приложение 2 (Рис. 2)
Приложение 4
Космический корабль
4
Приложение 3
(варианты ракет своими руками)
Простая модель ракеты из бумаги - вместо двигателя воздушный шар.
Спору нет, ракетный моделизм — дело трудное и далеко не всем по плечу. Но можно начинать свой путь в космос с простейших моделей, например, такой, как эта. Материалом для нее послужит обыкновенная бумага, а двигателем... воздушный шарик. Энергии его воздушного потока вполне хватит, чтобы поднять ракету на 10—15-метровую высоту. Собрав же с друзьями несколько таких ракет, вы можете устроить увлекательные соревнования. Для работы вам понадобится писчая и цветная бумага, ватман, тонкий картон, клей, алюминиевая фольга, лейкопластырь или клейкая лента, отрезок пластмассовой трубочки диаметром 10—15 мм, пробка для химической посуды, алюминиевая краска, скрепки, маленький гвоздик, винт и гайка с резьбой МЗ—М4 и два воздушных шарика. Лист писчей бумаги размером 15x12 см скатайте в трубку (рис. 1) и склейте — это будет корпус ракеты. Ширина полосы склейки — 1 см. Концы трубки оберните полосками липкой ленты или лейкопластыря шириной 0,5 см (рис. 2). Верхнюю часть — двумя слоями, нижнюю — одним.
Затем оклейте оставшуюся поверхность алюминиевой фольгой (рис. 3).,Делать это надо очень аккуратно, иначе корпус сомнется. Верхнюю полоску ленты или лейкопластыря заклейте такой же по ширине полоской цветной бумаги. Когда клей подсохнет, скруглите внутренние края трубки надфилем или, на худой конец, пилкой для ногтей (рис. 4). Это уменьшит трение шарика о стенки корпуса, а значит увеличит скоростью и дальность полета ракеты. Дно корпуса вырежьте из ватмана. Длина «лапок» — около 1 см. Отверстие в центре дрлжно быть на 1—2 мм больше диаметра втулки (рис. 5).
Саму втулку можно изготовить из пластмассовой трубки или пробки от шампанского. Порядок монтажа показан на рисунке 6. «Лапки» загните и прикрепите клеем к внешней стороне корпуса. Все стыки проклейте. Затем оберните нижнюю часть корпуса полоской липкой ленты или лейкопластыря шириной 1 см и заклейте полоской цветной бумаги такой же ширины (рис. 7). Следующий этап — изготовление плоскостей стабилизаторов хвостового оперения (рис. 8—11). Вы разберетесь, как их сделать, внимательно рассмотрев рисунки. Размеры подберите соответственно длине корпуса. Готовые детали приклейте к корпусу так, чтобы они были с ним в одной плоскости. К стабилизаторам хвостового оперения крепятся двигатели. Сделайте их из бумажных полосок, скатанных в трубочки (рис. 12). Они должны быть чуть длиннее стабилизаторов. Теперь очередь за главным двигателем ракеты. Он располагается внутри корпуса. Возьмите два воздушных шарика и аккуратно, чтобы не проткнуть невзначай резину, вставьте один в другой с помощью карандаша или ручки (рис. 13). Горловины натяните на изготовленную из пробки втулку (рис. 14). Ее можно сделать и из бумаги. Внутренний диаметр втулки-ропла не должен превышать 1,5 см, иначе скорость истечения воздушного потока будет мала и ракета не сможет оторваться от земли. Не следует делать сопло и слишком маленьким — резко упадет мощность воздушного потока. Еще один важный элемент двигателя — запорная пробка-клапан. Он позволяет ракете постоянно находиться в «боевой готовности». Сделать клапан проще всего из подходящей по размеру резиновой пробки для химической посуды. Слегка заточите ее на конус, как показано на рисунке 15, и просверлите отверстие диаметром 4—5 мм.
Затем вырежьте из картона кружок точно по диаметру пробки и приклейте его лейкопластырем или липкой лентой (рис. 16). Осторожно установите готовый клапан во втулку. Он должен достаточно свободно входить и выниматься, надежно перекрывая выход воздуха. Принцип действия клапана и способ надувания шарика показаны на рисунках 17 и 18, а весь узел в сборе — на рисунке 19.. Для запуска ракеты понадобится стартовая установка. Вырежьте из картона три одинаковых диска диаметром 15 см (рис. 20) и один диск поменьше — диаметром 12 см (рис. 21). Последний разрежьте на две части точно посередине и отогните края на 1 см (рис. 21 а). Это будут щеки стартовых направляющих. На один из больших дисков наклейте четыре пустых спичечных коробка и плотно скрученный бумажный ролик. Направляющие складываются из листа ватмана размером 20x10 см. Сверху на них наклеивают стопкой 2—3 кусочка картона (рис. 23), которые не позволят ракете соскальзывать вниз. Порядок сборки стартовой позиции показан на рисунке 24: Прежде чем наклеивать щеки, не забудьте соединить все три диска гвоздиком, воткнув его в бумажный ролик, наклеенный на нижний диск. Средний круг приклейте к коробкам. В результате у вас получится стол, вращающийся на 360°, с изменяемым углом наклона направляющих. Все сооружение окрасьте серебряной краской.
Общий вид ракеты на позиции показан на рисунке 25. Щеки соединяются с направляющими винтом или осью с загнутыми краями и приклеиваются к верхнему диску. Все готово к запуску. Остается только вынуть пробку-клапан. Внимание! Старт!!!
Ракета на старт.
Познакомьтесь с ней на рисунках. Как видите, ничего сложного. Можно сразу приступить к изготовлению. Стартовая установка 11 — это деревянный брусок размером 700X700 мм, выпиленный из доски толщиной 25— 30 мм. В центре его просверлено отверстие, куда на клею забивается круглая палочка — направляющая 10 длиной 900—1000 мм и диаметром 15—20 мм. Проследите, чтобы она была ровной, иначе ракета не полетит вертикально. Для устойчивости брусок снабжен грунтозацепами 12. В направляющей (место указано на рисунке) сверлится поперечное отверстие диаметром 2—3 мм, а на верхнем торце на глубину 5—6 мм ножовкой пропиливается паз.
Для самой ракеты потребуется три равных палочки сечением 5X3 мм и длиной 150—180 мм, две пластинки, вырезанные из консервной банки, медная проволока диаметром 1 мм, кусок авиамодельной резины длиной 700—750 мм, крепкая нитка на стропы и квадратный лоскут шелка на парашют размером 350X350 мм. Начнем с корпуса. На круглой оправке (диаметр ее на 5 мм больше диаметра направляющей) из жестяных пластин согните два цилиндра 1 и 2. К ним, как показано на рисунке, с помощью медной проволоки 4 привяжите палочки 3. В цилиндре 1 сверлятся сквозные отверстия: одно для крепления резины 7, другое для фиксатора 9. А к цилиндру 2 на клею или нитками подсоединяется шелковый лоскут 5. К его концам привяжите нитяные стропы 6. Фиксатор 9 — крючок из стальной проволоки диаметром 1—1,5 мм. Привяжите к его петле леску длиной 10—12 м. Стартовый комплекс готов. Зацепите середину резинового амортизатора за паз, насадите корпус ракеты на направляющую и установите фиксатор. Концы парашюта расправьте и плотно прижмите к корпусу ракеты. Возьмитесь за леску и отойдите на расстояние, которое позволяет ее длина.
А теперь дергайте! Фиксатор выскочит из отверстия, ракета освободится и под действием растянутой резины взмоет ввысь...
