喷气式吸管飞行器

大家对气球应该都不陌生。当松开充满气的气球后，气球会在反冲力的作用下向前飞，我们很难预测它的飞行轨迹。那么，我们能否让气球沿某个固定方向飞行呢？今天，就让我们来尝试一下。

制作之前，我们可以先准备一些吸管、双面胶、气球、夹子和几根细绳。

先用一根细绳穿过一根吸管，并拉紧细绳；然后，用夹子将充满气的气球夹紧；再用双面胶将气球固定在吸管上（如图1）。松开夹子后，我们就会看到气球沿着细绳“飞行”。

气球沿着绳子“飞行”，我们称为“有轨飞行”。那么，我们能否让它“无轨飞行”呢？再准备一把剪刀和一些手工折纸即可。

先用剪刀剪出一条纸带，并且在纸带的一面贴上双面胶；然后，将纸带缠绕在一根吸管的一端，厚度略大于气球的气嘴，如图2所示，形成一个“纸盘”；之后，将气球的气嘴套在“纸盘”上；最后，用折纸折成尾翼安装在吸管的另一端，一个飞行相对稳定的喷气式吸管飞行器就做好了（如图3）。

现在，我们将气球充满气，套到纸盘上，松开气嘴，让它试飞一下。如果飞行器飞不起来，我们可以将吸管剪短，减小飞行器的质量（如图4），或用不同规格的气球来尝试，看哪一种类型的气球可以飞得更远。

力的作用是相互的，现实中很多现象应用了这个原理。例如，游泳时，我们向后划水，同时，水也会推我们向前；火箭升空，向下喷出高速热气流的同时，热气流也会向上推动火箭。从能量转化的角度看，我们给气球充气，会压缩气体，导致气体的内能增加，这时，用手摸气球，会感觉到气球温度升高。当气球对外喷气时，气体对外做功，内能减少，这时我们再用手摸气球，会感觉到气球温度明显下降。生活中常见的气锤、气垫船、气枪、气压铆钉枪等物品在工作时，就是利用了压缩气体能够对外做功的原理。

名師简介：

张军，江苏省南京市玄武高级中学（梅园校区）STEM项目主管，江苏省首席科技传播专家，高级青少年科技辅导员：曾经多次担任省级以上赛事评委，摆写的科普作品多次获省级以上奖项