核心概念
能量
推進和推力
壓力
來自國家科學教育標準：運動和力
引言
你有沒有想過太空梭是如何發射到外太空的？要讓如此重的物體（發射時重達450萬磅）從靜止狀態在幾分鐘內加速到超過每小時17000英里的速度飛向太空，需要大量的能量！
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對於真正的太空發射，火箭科學家們找到了特殊的燃料，以產生足夠的能量使重型太空梭離開地面。您也可以使用相同的原理（但沒有危險的火箭燃料）來推動氣球火箭穿過房間。
背景
撇開復雜的化學公式不談，火箭燃料基於一個簡單的想法：產生足夠的動力來推動物體前進。這種運動之所以能夠實現，部分原因是燃燒燃料產生的動力集中在一個方向上。透過控制力的方向，您可以產生推力。在航天飛機發射過程中，動力向下集中，迫使太空梭向相反的方向移動。
在這個活動中，我們使用空氣而不是火箭燃料，但我們使用相同的原理，即一個方向上的力使物體向相反的方向移動。當您吹起氣球時，您會迫使額外的空氣進入氣球，從而在氣球內部產生比外部更高的氣壓。如果有機會，空氣分子會移動到低壓環境中——這就是為什麼如果您在不紮緊氣球開口的情況下放開它，您新增的空氣會再次衝出去的原因。
如果你把一個充滿氣的氣球弄爆，裡面的空氣會向各個方向散開，分散了力，使得任何一個方向上的力都不那麼強。但是，如果你讓空氣只通過一個小孔排出，這個力就足以推動輕質氣球向相反的方向移動。
材料
• 氣球（長形的最好，但圓形的也可以。）
• 至少10英尺長的繩子
• 塑膠吸管
• 膠帶
• 兩個椅子或堅固的門把手，相距約10英尺（中間有空曠的空間）
• 其他形狀和尺寸的氣球（可選）
• 其他可以用作導線的細材料，例如釣魚線、絲帶或麻線（可選）
• 秒錶或顯示秒數的時鐘（可選）
準備工作
• 將繩子的一端系在椅子、把手或其他穩固的物體上。
• 將繩子穿過塑膠吸管。
• 確保繩子繃緊，將其系在至少10英尺外的另一個椅子或把手上，保持在同一高度，以免出現向上或向下的傾斜，並確保繩子周圍的區域是空的。
步驟
• 吹起氣球（這部分就像給火箭發動機加燃料），用手指捏住開口以保持空氣在裡面。（不要繫緊。）
• 在您捏住氣球末端的同時，用幾塊膠帶將其固定在塑膠吸管的底部。
• 將充滿氣的氣球和吸管拉到繩子的一端，使其開口朝向與氣球前方的清晰繩索相反的方向。
• 你認為當你鬆開氣球開口時會發生什麼？
• 鬆開氣球，然後放開它的開口。
• 當你鬆開氣球末端時發生了什麼？
• 它朝哪個方向移動了，移動了多遠？
• 再次嘗試只給氣球充一半的氣。你認為它會走多快，走多遠？
• 你還可以透過哪些其他方式使氣球走得更快或更慢，或者走得更遠或更短的距離？
• 額外：嘗試其他尺寸和形狀的氣球。它們的表現如何？
• 額外：嘗試使用其他型別的細材料作為您的線，例如絲帶、麻線或釣魚線。這些材料會影響氣球火箭的速度或距離嗎？
請繼續閱讀以瞭解觀察結果、結果和更多資源。 觀察結果和結果
你的氣球火箭走了多遠？
即使您沒有用火箭燃料填充氣球，它也能夠像太空梭一樣發射。事實上，氣球非常輕，只需要一股氣流就可以產生足夠的推力使其在空中移動。
當然，如果你吹起一個氣球，在沒有沿著繩子傳送它的情況下放開末端，它可能會在幾個方向上快速移動，但它可能不會在任何一個方向上移動那麼遠。讓它沿著繩子移動，可以使氣球空氣的力量集中在一個方向上，產生更集中的推力，並幫助它儘可能地向一個方向移動。
如果您有其他尺寸或形狀的氣球（或者即使您只是嘗試充入或多或少的空氣），哪些氣球走得最遠或最快？您還可以嘗試設定兩條平行的繩子並進行氣球比賽！
還有哪些其他交通工具使用推力？您見過氣墊船嗎？它使用安裝在船尾的大型風扇，這有助於它僅利用空氣向前移動。儘管風扇由燃料驅動，但它產生的空氣推力與您的氣球火箭類似。有些動物甚至使用推進原理來移動。例如，魷魚、章魚和水母可以用水填充其柔軟身體的一部分，然後將其從較小的開口中排出，從而推動它們在水中甚至在水外移動。人類研究了這些自然推進形式，以獲得我們車輛和技術的想法。科學家們能夠利用這個簡單的原理，並將其與對化學反應的知識結合起來，從而產生更強大的推力，例如火箭中的推力。
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清理
如果您打算重複使用氣球，請將吸管從氣球上取下（但請注意膠帶上的薄弱點）。取下繩子，將其用於其他用途。
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NASA的“火箭入門指南，火箭推進活動”
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透過拉線電話交談
你需要的材料
• 兩個大紙杯（一次性塑膠杯也可以）
• 兩個回形針或牙籤
• 大約10至30英尺長的棉繩或釣魚線
• 安靜的區域