科学项目
太阳能炊具热狗
太阳是一个美妙的(免费的)的能源就等着被利用。您可以构建一个简单的太阳能热狗炊具的使用在一个阳光明媚的一天。
这个热狗炊具使用反射抛物线。抛物线是一个对称的曲线,就像字母“U。“焦点抛物线一点谎言沿对称轴和作为一个抛物线的特殊点(或任何其他几何形状)。
让我们练习找到抛物线的焦点。使用方程y = ax抛物线画2必须首先被转换成吗标准形式。抛物线的标准形式如下:
4p(y - k)= (x - h)2
在哪里h的水平距离是抛物线起源(曲线)的抛物线点(0,0)和k的垂直距离是抛物线的起源点(0,0)。4 p = (1 /)。这只是一个数学大会。
我们在解决数字插头p,的垂直距离从抛物线的焦点吗顶点,或最低点。
为什么我们需要使用一个抛物线作为镜子,呢?有什么酷的抛物面镜:重点是所有的反射光穿过。这使得一个抛物线形状完美的镜子做饭一个热狗。
问题
建立一个太阳能炊具热狗。
材料
- 超大的鞋盒
- 铝箔
- 海报板
- 剪刀
- 工艺刀刀或盒子
- 磁带
- 胶水
- 铅笔
- 统治者
- 串肉扦
- 单一的打孔机
- 图形的纸
- 热狗、面包和你最爱的狗调料!
过程
- 使用图形纸和一支铅笔,画出抛物线y = 0.035 x2。(因为这个抛物线朝上,你可以把抛物线的顶点非常接近底部的页面。一定规模的抛物线适当方格纸;例如,如果在纸上的方格¼英寸,使4盒= 1英寸,你和马克相应的轴。遵循相同的步骤如果您使用厘米。)
- 沿着抛物线线切曲线的一个模板。
- 在一个单独的纸,计算焦点的抛物线。记得为什么这是重要的吗?
- 去除鞋盒的盖子。跟踪抛物线曲线在每个鞋盒的长边。
- 成人帮助你减少了抛物线的形状在盒子上。
- 用剪刀剪下一块海报板,完全符合曲线抛物线的盒子。
- 胶铝箔的海报板,闪亮的一面。保持箔尽可能顺利。
- 仔细地包着的海报板插入的鞋盒和磁带。一定的光面箔面对你。
- 使用两个长针的纸板来构建支持。他们必须足够高,以持有上述串肉扦焦点。
- 利用单一打孔机孔焦点,将在相同的高度,重点是抛物线的顶点。如果你不确定它在哪里,把你锅外,它向太阳倾斜,看看太阳照耀最明亮的地方里面的纸板支持。
- 附加一个热狗长针和设置支持的针洞上热狗抛物线。直接支持的抛物线向太阳一侧略。
- 把热狗经常煮饭均匀。享受吧!
结果
抛物线的焦点位于坐标(7.14 0,),也就是7.14个单位(英寸或厘米,取决于你选择使用的测量)以上顶点(底部)的抛物线曲线。
把热狗的焦点在阳光下会导致煮熟(并准备吃!)热狗。
为什么?
抛物线的形状,让它收集太阳射线和集中在一个点,在抛物线的中心焦点。这是热狗放置的位置,来自太阳的能量用于烹饪热狗。
因为太阳是如此远离地球,光线触及我们本质上是平行的。平行入射光线罢工一个抛物面镜都通过相同的点后反映。
几乎所有的光反射,但我们使用箔因为它是高度反光的,热量和能量的入射太阳光被重定向到热狗。这不会处理这种材料没有反射。
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