슈팅글라이더
즐거운 과학 : OUT LAB 009
▏슈팅글라이더 ▏
⇨ 양력을 이용하려면 항력을 극복해야 합니다
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실험 내용 :
양력을 이용한 글라이더의 비행
슈팅글라이더에서 무게중심과 공력중심
실험 세분화 :
슈팅글라이더 만들기
슈팅글라이더 날리기
슈팅글라이더에 무게추 추가하기
무게추 위치 이동하며 슈팅글라이더 날려보기
측정과 관찰 :
무게중심의 이동에 따른 슈팅글라이더의 비행
Drop&Drop (기술의 숙달, 재현성) :
슈팅글라이더 날리는 기술
기록 :
산출물로 대체
기록이 필요하다면 무게추의 위치에 따른 슈팅글라이더 비행관찰을 통한 무게중심 및 공력중심 위치 추정을 스케치와 함께 기록
실험실안전 :
사람이나 파손되기 쉬운 물건을 향하여 글라이더를 발사하지 않도록 지도합니다.
EXP. 슈팅글라이더의 무게중심과 공력중심
활동 : 슈팅글라이더 만들기
활동지도 : 도안에서 슈팅글라이더 동체 조각을 떼어 내어 붙이는 순서로 정렬하도록 지도합니다.
활동지도 : 정렬된 순서대로 풀칠 후 붙여 동체를 완성하도록 지도합니다.
활동지도 : 도안에서 슈팅글라이더 날개 조각을 떼어 내어 풀칠 후 붙여 날개를 완성하도록 지도합니다.
활동지도 : 동체와 날개를 붙여 슈팅글라이더를 완성하도록 지도합니다.
활동지도 : 글라이더의 풀이 마르는 동안 발사기를 만들도록 지도합니다.
활동지도 : 풀이 완전하게 마르고 나면 날개에 상반각을 만들어 주도록 지도합니다.
정보제공 : 받음각의 양력을 이용하여 비행하기 위해서는 항력을 극복할 수 있는 빠른 초기속도가 필요합니다. 슈팅글라이더는 고무줄의 탄성을 이용하여 빠른 초기속도를 만들 수 있기 때문에 날개의 받음각이 만들어 주는 양력을 이용하여 글라이더가 상승할 수 있게 해 줍니다.
tip : 종이로 만드는 슈팅글라이더 제작에 물풀을 사용하는 경우 마르면서 종이가 뒤틀리는 현상이 심하게 발사 합니다. 종이로 만드는 슈팅글라이더는 딱풀을 이용하여 붙이고 유리테이프 등을 이용해 보강하는 것이 좋습니다.
tip : 한 조각을 붙이고 풀이 충분하게 마르면 다음 조각을 붙이도록 지도하고, 풀이 마르는 동안 강사가 조각들이 정확하게 일치하였는지 계속 확인하면서 풀이 완전하게 마르기 전 참가자가 붙인 조각들을 강사가 직접 보정해 주는 것이 좋습니다.
tip : 종이로 제작되는 슈팅글라이더를 날릴 때에는 발사할 때마다 동체나 날개의 뒤틀림 등을 보정해 주고, 테이프 등을 미리 준비하여 부분적인 파손을 수리하면서 날려야 합니다.
활동 : 슈팅글라이더 날려보기
활동지도 : 넓은 야외로 이동하여 슈팅글라이더를 날려 보도록 지도합니다.
tip : 사람이나 파손되기 쉬운 물건을 향하여 글라이더를 발사하지 않도록 강조해서 지도합니다.
tip : 무게중심이 보정되지 않은 슈팅글라이더는 무게중심과 공력중심 사이의 거리가 비교적 멀게 설계되어 있기 때문에 발사 직후 빠른 초기속도에서 양력이 크게 작용하며 글라이더가 위쪽으로 솟구치며 한 바퀴 회전한 후 활강합니다. 발사할 때 조금 아래쪽으로 발사하도록 지도합니다.
tip : 앞쪽 무게추(클립)는 글라이더가 지상과 충돌하는 과정에서 글라이더의 앞쪽이 손상되는 것을 막아주는 보강재 이기도 합니다. 무게추(클립)가 없는 글라이더를 이용한 비행이므로 3번에서 4번만 발사하게 지도한 한 후 무게추(클립)를 이용한 무게중심 보정과정을 진행하는 것이 좋습니다.
활동 : 글라이더에 무게추(클립) 추가하기
활동지도 : 글라이더의 앞쪽에 무게추(클립)를 끼우고 테이프로 고정하도록 지도합니다.
활동지도 : 무게추(클립)를 하나 더 동체에 끼우도록 지도합니다.
정보제공 : 하나의 무게추(클립)만 사용하면, 위치 변화에 따라 무게중심이 민감하게 반응하여 조정이 어렵습니다. 하나의 무게추를 고정시키고 다른 이동이 가능한 무게추를 추가하면 두 개의 무게추(클립)를 이용하면, 이동 가능한 무게추가 움직이는 거리 대비 무게중심의 이동은 작아져 더 정밀하게 무게중심을 조절할 수 있게 됩니다.
tip : 앞쪽의 무게추도 이동이 가능하게 진행할 수 있지만 무게추 두 개가 모두 이동하는 경우 무게중심을 이동시키는 변수가 많아져 참가자들의 무게중심 위치 추정에 혼란을 줄 수 있습니다. 앞쪽의 무게추를 테이프로 고정시켜 변수를 하나로 만들어 준 후 추가한 무게추만 이동시키며 비행을 관찰하도록 하는것이 좋습니다.
활동 : 무게추(클립) 이동하며 글라이더 날려보기
활동지도 : 무게추의 위치를 이동시키면서 글라이더를 발사해 보도록 지도합니다.
정보제공 : 만들어진 글라이더의 공력중심은 날개 부분에 고정되어 있습니다. 무게추(클립)의 위치를 이동시키면 글라이더의 무게중심을 공력중심 앞쪽, 공력중심 근처, 공력중심 뒤쪽으로 이동시킬 수 있습니다. 무게중심의 위치에 따른 글라이더의 비행을 관찰합니다.
tip : 사람이나 파손되기 쉬운 물건을 향하여 글라이더를 발사하지 않도록 강조해서 지도합니다.
tip : 무게중심의 위치 변화에 의한 비행 관찰을 효율적으로 진행하기 위하여 이동이 가능한 무게추의 위치를 앞쪽부터 뒤쪽으로 이동시키면서 날려보도록 유도합니다.
tip : 글라이더가 위쪽으로 솟구치며 한 바퀴 회전하는 비행은 글라이더가 멀리 날아가는데 장애로 작용합니다. 각자의 글라이더가 급격하게 위쪽으로 솟구치지 않고 조금 상승했다가 활강하는 무게추(클립)의 위치를 찾도록 지도합니다.
