西達
美妙的初夏時光,風和日麗,碧草茵茵,閉上眼睛,張開雙臂——啊,好想飛啊!
停,快醒醒!
飛,是人類千百年來的夢想。所以在幻想中,各種神話故事里的神仙都是不用翅膀就能飛的,而在現(xiàn)實中,聰明的人們發(fā)明了各種各樣的飛行器,幫助我們實現(xiàn)飛上天空的夢想。熱氣球就是其中一個。要想知道熱氣球是如何飛起來的,不妨先跟著我們一起動手做個熱氣球吧!
讓“氣球”飛起來
實驗器材:一個黑色的大塑料袋、一根大約1米長的線繩
實驗條件:風和日麗的天氣、空曠的室外空間
實驗步驟:
1. 在陰涼的地方抖開一個黑色的大塑料袋,兜住空氣,使它全部膨脹起來。
2. 這時的塑料袋仿佛是一個氣球,用細繩的一端把開口系起來。
3. 在陽光充足的地方,找一個比較低的位置,把細繩的另一端固定住。
接下來就是觀察了。如果你也在跟著我們一起操作,就會發(fā)現(xiàn),用不了多久,原本躺在地面上的塑料袋慢慢地立了起來,然后飛離了地面!
熱量是動力
太陽曬一曬,就可以飛起來?沒錯,塑料袋能飛起來,確實是由于太陽的照射。當然了,相信聰明的你雖然很想飛,但也不會躺在草地上,等著太陽把你曬得飛起來。塑料袋能飛起來,是因為太陽的光照線使塑料袋的溫度升高了,隨后塑料袋內(nèi)部的空氣由于溫度升高而膨脹。也就是說,相同數(shù)量的物質(zhì)占有的空間變大了,這樣,塑料袋內(nèi)部的空氣就比外面的空氣密度小。還因為塑料袋的重量很輕,熱空氣產(chǎn)生的浮力足夠克服塑料袋的重力,因此它就會飛離地面!
熱氣球的發(fā)明也是根據(jù)同樣的原理,利用加熱的空氣密度低于氣球外的空氣,從而產(chǎn)生浮力飛行。熱氣球的氣囊要足夠大,才能產(chǎn)生足夠的浮力,另外球囊的材質(zhì)需要質(zhì)量輕,同時還要非常結(jié)實。除了氣囊,熱氣球的另一個重要部件就是加熱器了。熱氣球主要通過加熱器來調(diào)整氣囊中空氣的溫度,從而實現(xiàn)控制氣球的升降。
傳說中的“孔明燈”
熱空氣膨脹上升的原理最早應(yīng)用于中國古代,主要在軍事上用來傳遞信息,這就是我們常說的“孔明燈”。相傳在三國時期,諸葛亮被圍困于平陽,無法派兵出城求救。他制成能在空中飄浮的紙燈籠,上面系上求救的信息,算準風向,將紙燈籠放飛,最終得以脫險。于是,這種燈籠就被稱為“孔明燈”。
后來,孔明燈被用來在節(jié)日中祈福,并成為一些地區(qū)的習俗。不過,為了避免火災(zāi)的發(fā)生,孔明燈已被禁止點燃放飛。