题目

水火箭飞的高的秘诀
可以使水火箭在空中停留时间长,飞得高的方法有什么?

提问时间：2021-03-16

答案

要让“水火箭”有较远的射程所考虑的因素不外乎动力和阻力,动力越大越好,阻力越小越好,所以对“水火箭”的改进就从这两个方面进行.
一、 动力的改进
1、塞子的改进.塞子紧密程度直接关系到瓶体内部压力的大小.网上提示我们用试管塞作为塞子,但经过多次试验发现试管塞硬度大,弹性不足,很难塞得更紧.最好的材料是药用盐水瓶上的“T”型橡皮塞,然后去掉顶部的边变成“柱状”,再用橡胶填充,加上气门芯.需要注意的是在插入瓶体前不要将固定螺帽拧紧,而应在插入后再用扳手拧紧,这和“膨胀螺丝”的使用原理是一样的.通过这样的改进,瓶中上的橡皮塞所能承受的压力最强能打爆一个可乐瓶.
2、瓶体中水量的多少是影响压力转化为反作用力的重要因素.水太少,则压缩空气产生的动能不能完全转化为反作用力；太多又不能迅速将瓶中的水排出,从而使其爆发力不足,经过多次试验,笔者发现
最有效的水量是瓶体容积的1/2到1/3.
3、“水火箭”飞行部分的自身重量调整.显而易见的一个现象是用力丢一个乒乓球永远不可能比丢一个同等大小的石块远.适当增加的重量能让“水火箭”获得更大的惯性,从而飞行得更远.
4、有效利用“后座力”.当“水火箭”爆射的瞬间往往可以看到塞子连同打气筒的夹子被反弹得很远,这部分力量如果能充分利用,“水火箭”的射程就可以得到进一步提高.为此笔者自行设计了一个铁支架,（如图）在挡板中间开一个小孔,刚好能让气门芯的头部穿过,使用时,夹子从挡板后夹住,这样,当“水火箭”爆射的瞬间,除飞 行部分外其它部件都能纹丝不动.
5、充气工具的选择.充气工具应选用“高压打气筒”,同时注意让旁边的“贮气管”尽可能大点,这样越省力.（图中左边的比右边的更省力）打气的学生也应该选那些个高力气大的学生,因为笔者改进过的塞子非常紧密,一般的成人也不会感到很轻松.
二、阻力的改进
1、瓶体的选择.“水火箭”飞行是依靠爆射瞬间所获得的惯性,而空气的阻力是影响它射程的最大因素.因此在火箭主体的选材上应以细长的圆柱形为宜,如500ml 类的可乐瓶,而更大容积的可乐瓶子并不是很适合.另外火箭头尽可能的变成细长的“圆锥形”,这样飞行时受到的阻力最小.
2、尾翼的作用.水火箭在没有尾翼的情况下,飞行时很容易左右摇摆,其所获得的动能便部分消耗在纠正方向上,所以必须加上尾翼.笔者曾进行过对比,在同等动力的情况下,有尾翼的“水火箭”射程是没有尾翼的“水火箭”的射程的近二倍.尾翼的制作只要掌握一个原则,即所有的尾翼大小上,方向上均应保持一致,尤其是方向必须与火箭主体的中心线保持一致,这样就能避免旋转.
除了在动力和阻力上进行改进以外,发射角度也很重要,一般以45度为宜,就拿笔者研制的水火箭来说,45度发射的一般要比40度角发射的远10到20米.
当然,笔者所研制的“射程型水火箭”还有更进一步研究的方向：1、瓶体耐压更大的话,射程将更远.2、瓶体能加长但不加粗的情况下能容纳更多的水,这样理论上会提高得更快,但可惜的是,笔者试验了近二十多种强力胶水、胶带试图把二个可乐瓶连接,都发现承压力下降,如果能通过塑料厂也许能解决这个问题.3、滑翔力的利用.如果能让水火箭在飞行时利用尾翼滑翔一定的距离,这样射程将更为惊人.因此笔者相信只要再进一步改进,突破200米并不是什么难事!