12. Lampióny RNDr. Martin Plesch, PhD. www.tmfsr.sk 21. októbra 2011
Zadanie Papierové lampióny lietajú za pomoci horiacej sviečky. Navrhnite a skonštruujte lampión zohrievaný jednou čajovou sviečkou, ktorý potrebuje najkratší čas (od zapálenia sviečky) na vyletenie do výšky 2,5 m. www.tmfsr.sk
Porozumenie Použitie čajovej sviečky (môže byť aj skoro úplne vyhorená?) Použitie papiera – nie je jasné, či je to nutné Rátame čas od zapálenia sviečky, lampión nie je zahriaty Musí byť sviečka súčasťou lampiónu? Experiment na mieste je bezpodmienečne nutný www.tmfsr.sk
Základný princíp Sviečka zohreje vzduch v lampióne Vztlaková sila okolitého vzduchu nadnáša lampión Lampión vzlietne a dosiahne výšku minimálne 2,5 metra Ak si berie sviečku, bude ďalej stúpať Ak sviečka zostane na zemi, čoskoro opäť spadne www.tmfsr.sk
Parametre pre vzlet Rozmery lampiónu, modelované guľou s polomerom R Teplota okolia Teplota v lampióne Hmotnosť sviečky a závesu Hmotnosť lampiónu Výkon sviečky www.tmfsr.sk
Hustota vzduchu Stavová rovnica Dosadením hustoty vzduchu pri 293K www.tmfsr.sk
Podmienka vzletu Vztlaková sila musí byť väčšia ako tiaž Bez sviečky www.tmfsr.sk
Let so sviečkou Prázdna sviečka Plná sviečka www.tmfsr.sk
Ako teplo je v lampióne? Vodivosť hraničnej vrstvy vzduchu Vrstvy sú dve (vnútorná a vonkajšia) Zanedbáme tepelný odpor lampiónu Zanedbáme straty prúdením otvorom www.tmfsr.sk
Porovnanie s predpokladmi Očakávanie bolo Odhady pre tri veľkosti lampiónov Problém – čajová sviečka je slabá www.tmfsr.sk
Rady k experimentom Ja som to nerozbehal (ani bez sviečky) Ale ja som teoretik Minimalizovať hmotnosť balóna Ak sa nebude dať inak, letieť bez sviečky Rozptyľovať vzduch nad plameňom (menšie straty, nehrozí zhorenie lampiónu) Zvážiť posilnenie knôtu (event. Zohnať dobrú sviečku) www.tmfsr.sk