Da li ste ikada željeli prisustvovati lansiranju rakete? Sada možete uz ovaj zanimljiv eksperiment! Pokazat ćemo vam kako napraviti raketu od šibica i lansirati je (skoro) brzinom svjetlosti.

Sadržaj

1. Znanosti iza Šibica
2. Znanosti iza Rakete od Šibica
3. Potrebni Materijali za Raketu od Šibica
4. Postupak izrade Rakete od Šibica
5. Što ćete naučiti i koje vještine ćete razvijati

Znanosti iza Šibica

Izumitelj prvih šibica je bio John Walker godine 1827. U to vrijeme, šibice su bile revolucionarne! Prije izuma šibica, ljudi su trljali dva štapa ne bi li stvorili dovoljno topline da zapale suhu travu ili lišće. Metoda nije bila baš efikasna. Zatim su ljudi otkrili da kamenje može poslužiti kao kremen. Ako udaramo kamen u kamen, možemo napraviti iskru koja služi za stvaranje vatre. Ta metoda je malo bolja, ali i dalje vrlo neefikasna. Zato ne čudi što je izum šibica bio velika stvar u ranom 19 stoljeću.

Šibice kakve danas poznajemo uglavnom se sastoje od dva spoja. Sumpora i Crvenog fosfora. Vatra nastaje pomoću jednostavne kemijske reakcije. Kada zastružemo sa šibicom, stvaramo trenje. Trenje stvara toplinu te zapaljivi spojevi počinju gorjeti zahvaljujući kisiku u zraku. Neke šibice sadrže i oksidirajuće sredstvo, na primjer, kalijev klorat. Oksidirajuće sredstvo daje dodatni kisik što pomaže da se šibica zapali.

Kresivo na kutiji šibica sadrži stakleni prah i pijesak. Stakleni prah i pijesak stvaraju dodatno trenje što pomaže pri otpuštanju oksidirajućeg sredstva. To također pomaže crvenom fosforu da prijeđe u bijeli fosfor koji je manje stabilan i lakše zapaljiv.

Znanosti iza Rakete od Šibica

Raketa od šibica nam odlično demonstrira treći Newtonov zakon gibanja koji kaže da za svaku akciju postoji reakcija. To znači da ako jedno tijelo djeluje silom (akcija) na drugo tijelo, to drugo tijelo također djeluje silom na prvo tijelo (reakcija). Te dvije sile su jednake, suprotnog smjera, i leže na istom pravcu. Nećemo previše ulaziti u detalje oko Newtonovih zakona jer smo ih detaljno opisali, kao i funkcioniranje raketa u članku Kako napraviti Raketu pomoću Octa i Sode Bikarbone. Zato svakako pogledajte taj članak ako vas zanima više.

U našem slučaju rakete od šibica, kada se šibica zapali, stvara se plamen i dim koji čine energiju ili silu koja djeluje. Zbog te sile, raketa od šibice se lansira i počinje se kretati. To predstavlja reakciju na početno djelovanje energije od izgaranja šibica.

Do lansiranja dolazi zato što šibica izgara u jako malom prostoru. Aluminijska folija funkcionira kao prostor za izgaranje raketnog goriva. Budući da je otvor u aluminijskoj foliji jako uzak, u prostoru za izgaranje raketnog goriva se vrlo brzo stvara jako veliki pritisak koji zatim izlazi kroz mali otvor i pokreće raketu u suprotnom smjeru (zato što je otvor iza, raketa se kreće naprijed).

Drugi Newtonov zakon kaže da je snaga pokretanja jednaka masi energije koja izlazi iz rakete puta brzina kojom ta energija izlazi. To znači da što više glava šibica stavimo u našu raketu i/ili što je manji otvor na dnu, raketa će brže i dalje letjeti.

Na ovom principu funkcioniraju i prave rakete koje već godinama lete u svemir, iako one ne lete na šibice već specijalizirano gorivo za rakete koje dolazi u više različitih vrsta.

Potrebni Materijali za Raketu od Šibica

• 4 do 6 šibica. Obične šibice, koje možemo kupiti u gotovo svakoj trgovini će biti dobre. Treba nam samo četiri do šest šibica s kojih ćemo ostrugati glavu šibice. Broj šibica ovisi o tome koliko jaku silu želimo stvoriti kod lansiranja rakete. Uz to, jedna šibica će nam biti potrebna da “upalimo motor rakete”.
• Komad aluminijske folije (10×10 cm je više nego dovoljno). Aluminijska folija čini tijelo naše rakete. Aluminijska folija nam je potrebna da usmjerimo silu koja nastaje pri izgaranju, da se energija ne rasprši na sve strane. Želimo da energija ide kroz ispušni otvor i stvori silu koja će lansirati raketu naprijed.
• Štapić za ražnjiće. Ili bilo što drugo što je malo deblje od šibice, npr. grančica ili štapić. Štapić za ražnjiće je savršen jer će on ostaviti dovoljno malu rupu za stvaranje savršenog ispušnog otvora. A opet, ostavit će dovoljno veliku rupu da raketu možemo “napuniti gorivom”.
• Spajalica. To će nam biti lansirna rampa. Pomoću spajalice ćemo napraviti lansirnu rampu koja će usmjeriti raketu da leti u željenom smjeru.
• Izolir traka. Nju ćemo iskoristiti da ukrasimo raketu i napravimo joj krila. Uz to, poslužit će nam da pričvrstimo lansirnu rampu tako da može držati našu raketu.
• Komad kartona. Karton je bonus, ali će dobro doći da na njega pričvrstimo spajalicu i napravimo mobilnu lansirnu rampu.

Postupak izrade Rakete od Šibica

Za korak po korak upute o izradi rakete od šibica, možete pogledati video na početku članaka ili nastavite čitati.

1. Sastružite glave sa šibica u male komadiće. Škare su odlične za to, a i nokti mogu poslužiti da skinemo glavu šibice sa štapića. Glava šibice će nam služiti kao glavno gorivo za našu raketu. Sastružite glave s četiri do šest šibica na jednu hrpicu, ovisno koliko snažnu silu želite stvoriti.
2. Omotajte aluminijsku foliju oko štapića za ražnjiće ili oko tankog štapa. Neka aluminijska folija prelazi vrh štapića za kojih 3 do 4 centimetara. Dobro omotajte aluminijsku foliju neka čvrsto prianja uz štapić. Višak aluminijske folije dodatno omotajte oko vrha štapića.
3. Lagano izvucite štapić iz aluminijske folije. Sada imamo aluminijsko tijelo rakete s rupom širine štapića za ražnjiće. To će nam biti ispušni otvor.
4. Usipajte sastrugane glave šibica u aluminijsku foliju kroz rupicu od štapića. Ako su komadići glava šibica preveliki, slobodno ih raskomadajte da lakše uđu u malu rupicu u aluminijskoj foliji. Nakon što ste usipali sve komadiće glava šibica, ponovno gurnite štapić za ražnjiće u rupu i lagano pogurajte sve komadiće šibica u vrh rakete.
5. Dok je štapić još unutra, možete nalijepiti krila rakete na dno kako bi je ukrasili. Za to možete koristiti izolir traku. Samo odrežite komadić, presavinite je na pola i zalijepite za dno rakete.
6. Još nam je ostalo da napravimo lansirnu rampu. Presavinite jedan dio spajalice za papir prema gore, da bude ravan. Na taj dio nataknite raketu i zalijepite spajalicu izolir trakom za neku površinu da se ne preokrene pod težinom rakete. Najbolje zalijepiti za komad kartona kako bi napravili mobilnu lansirnu rampu.
7. Kada je raketa spremna za lansiranje, zapalite šibicu (ili upaljačem) ispod vrha rakete i uživajte u lansiranju.

Oprez: Preporučujemo da lansiranje rakete bude pod nadzorom odrasle osobe i da se lansiranje izvodi vani. Važno je da nitko ne stoji ispred rakete kada se lansira. Također, raketa može biti dosta vruća nakon lansiranja pa pripazite ako ju želite dotaknuti.

Što ćete naučiti i koje vještine ćete razvijati

• Newtonov zakon gibanja
• Mehaničke principe kretanja
• Nova znanja iz inženjerstva
• Funkcioniranje goriva 

Ako vam se svidjela izrada rakete od šibica i zanima vas još zanimljivih znanstvenih eksperimenata, pogledajte:

• Pokus gnječenja limenke sa zrakom i učite o pritisku zraka.
• Pokus smanjivanja vrećice i učite o djelovanju mikrovalova.
• Kako napraviti katapult od štapića za sladoled i saznajte više o lansiranju projektila.
• Eksperiment sa svijećom u vakuumu i naučite o utjecaju kisika na plamen.
• Što je inercija i kako ju demonstrirati i učite detaljno o Newtonovim zakonima i inerciji.

Pribilježite se na Newsletter

Pogledajte ostale aktivnosti iz kategorija…