توپ با قوطی فیلم
این وسیله از لحظه ای که اولین شلیک را با آن انجام دهید برایتان جالب می
شود! شعله نارنجی رنگ حاصل از انفجار باعث پرتاب شدن درب قوطی (به اندازه
٦متر) می گردد.
این وسیله به آسانی با وسایل خانگی ساخته می شود. سوخت توپ را نیز می
توانید در خانه پیدا کنید. شما می توانید از عطر، اسپری مو، خوشبو کنند...
به عنوان سوخت استفاده نمایید.
طرز کار توپ هم خیلی ساده است. یک جفت سیم از شکاف ایجاد شده بر روی درب
قوطی عبور داده می شود. طرف دیگر این سیم ها به جرقه زن لحیم می گردد. می
توان این قطعات را بر روی یک تخته چوب نصب نمود.
برای شلیک توپ، ابتدا سوخت را داخل قوطی فیلم اسپری نموده و بلافاصله روی
درب قوطی قرار دهید. سپس جرقه زن را فشار دهید. با یک صدای بنگ! و شعله
نارنجی، قوطی به هوا پرتاب می شود. با کمی تجربه و تنظیم صحیح مقدار سوخت،
شما می توانید قوطی را تا ٦ متر پرتاب نمایید. اگر سوخت را خیلی زیاد یا کم
استفاده نمایید، ممکن است جرقه زن کار نکند یا خیلی پرتاب نشود.
توصیه می شود برای این فعالیت پژوهشی اولیاء محترم نیز کمک کنند.
در تصویر زیر توپ را می بینید. در سمت راست توپ یک بطری عطر به عنوان سوخت
قرار داده شده است.
بر روی چوب سه سوراخ ایجاد کنید. دو تا از این سوراخ ها سرتاسری هستند، به
طوری که می توان از آن سیم رد نمود. سوراخ سوم سرتاسری نبوده و برای نگه
داشتن جرقه زن بکار می رود.
در تصویر زیر، نمای پایین دستگاه را می بینید که سیم ها را (که از سوراخ ها
عبور داده شده اند) نشان می دهد. در زیر تخته چوب پایه های لاستیکی چسبانده
شده است تا تخته لق نزند. شما می توانی این پایه ها را از فروشگاه های
ابزار فروشی تهیه نمایید.
در تصویر زیر نمای نزدیک شکاف جرقه را می بینید، که به وسیله لخت کردن
انتهای سیم ها شکل گرفته است. هیچ چیز پیچیده ای در مورد این مجموعه وجود
ندارد - مادامی که انتهای سیم ها لخت و نزدیک هم قرار داشته باشند، وقتی
جرقه زن را فشار می دهید، جرقه ای بین شکاف ایجاد می گردد.
در تصویر زیر نمای نزدیک جرقه زن را مشاهده می کنید. همان طور که می بینید
انتهای سیم ها به آن لحیم شده است.
جرقه زن در انواع مختلف ساخته و استفاده می شود. برخی از آنها در فندک
وجود دارد. در تصویر زیر دو نمونه جرقه زن را می بینید. جرقه زن هایی که در
فندک استفاده می شوند کوچک بوده و آنهایی که در فندک آشپزخانه بکار می روند
معمولاً بزرگ هستند.
در تصویر زیر یک فندک باز شده و جرقه زن آن را ملاحظه می نمایید.
در تصویر زیر جرقه زن فندک آشپزخانه را می بینید. جرقه زن های بزرگ معمولاً
خوب کار نمی کنند، اما پایه هایی بلندی دارند که به راحتی می توان آنها را
لحیم نمود.
توپ را چگونه به کار اندازیم؟
اگر چه عطر (که مقدار زیادی الکل دارد) به خوبی به عنوان سوخت کار می کند،
اما بهترین سوخت اسپری مو است. اسپری های مو نیز به مقدار زیاد الکل دارند،
اما آنها به مقدار زیاد پروپان، بوتان و ایزوبوتان نیز (به عنوان محرک)
دارند. این گازها تحت فشار خیلی زیاد هستند و بر این اساس در اسپری
به صورت مایع در آمده اند، و هنگامی که این گازها از نازل خارج می شوند
مجدداً به گاز تبدیل می شوند. این گازها سوخت خوبی هستند.
برای انفجار، شما به گاز قابل اشتعال، اکسیژن و منبع گرما (برای شروع
فرآیند) نیاز دارید. برای اینکه مواد قابل اشتعال مثل موم و الکل به گاز
تبدیل شوند به گرمای زیادی نیاز می باشد. پس از آنکه این مواد به گاز تبدیل
شدند، می توان آنها را با اکسیژن مخلوط نمود. در این لحظه این مواد آماده
انفجار هستند.
برای آغاز واکنش شیمیایی در پروپان، یا بخار الکل موجود در اسپری، ما فقط
به یک جرقه کوچک نیاز داریم.
قوطی فیلم به مقدار کم می تواند هوا و سوخت در خود جای دهد، بنابراین برای
شلیک در خانه مطمئن هستند. قوطی پلاستیکی سبک و نرم است، و اگر بر روی کسی
بیافتد موجب ناراحتی وی نمی شود. اما با این حال با سرعت زیاد پرتاب می شود
و در هنگام شلیک توصیه می شود سرتان را در مقابل آن قرار ندهید.
مقدار هوای مورد نیاز برای سوختن، به نوع ماده سوختی بستگی دارد. نسبت هوا
به سوخت را باید به درستی تنظیم نمود تا انفجار خوب حاصل شود. هیدروژن با
هوا به نسبت ٤% به ٧٥% می سوزد. متان (گاز طبیعی) به نسبت ٥.٣% به ١٥% می
سوزد. پروپان به نسبت ٢% به ٩.٥% می سوزد. ایزوبوتان به نسب ١.٨% به ٨.٤%
می سوزد.
هیدروژن در هوا به نسبت ١٣% به ٥٩% منفجر می شود. متان در هوا به نسبت ٦.٣%
به ١٤% منفجر می شود.
به سادگی شما می توانید ببینید که سوخت کم منجر به انفجار نمی شود.
اما اگر بیش از اندازه سوخت وارد قوطی نمودید و صدای بنگ! هم نشنیدید، مدت
کوتاهی درب قوطی را بردارید و بلافاصله بر سر جایش برگردانید. این باعث
ورود هوای بیشتر شده و احتمالاً باعث ایجاد انفجار و صدای بنگ می گردد.
وقتی مخلوط ماده سوختنی و هوا می سوزد، انرژی آزاد شده و گرمای زیادی تولید
می شود. از آنجا که گرما باعث انبساط می شود بنابراین فشار گاز درب قوطی را
پرتاب می نماید.
در تصویر زیر طرح دیگری از توپ را مشاهده می کنید.
در زیر شکاف جرقه زن را می بینید.