核心概念
物理學
能量
牛頓定律
太空飛行
簡介
如果你曾經在電視上觀看過火箭發射，你可能會注意到火箭有多個級。火箭的某些部分會脫落並在大氣中燃燒，而火箭的其餘部分則繼續前進。為什麼會這樣？嘗試這個活動來找出答案，並使用氣球製作你自己的二級火箭！
背景
想象一下，你揹著一個沉重的揹包在爬山。這需要大量的能量，對吧？現在想象一下，你想一直徒步到山頂，這樣你就可以看到美麗的景色——但是當你徒步到一半時，你決定放下你的揹包，這樣你就不用把它背到山頂了。這意味著你徒步的後半段不會像前半段那樣需要那麼多能量。
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同樣的概念也適用於發射火箭。將物體送入太空需要大量的能量。科學家和工程師沒有建造一個單獨的、巨大的火箭直飛入軌道，而是開發了多級火箭。當第一級火箭燃燒完燃料時，它會脫離並墜回地球。這使得火箭較小、較輕的第二級可以繼續前進，而無需承受第一級的重量。這種方法總體上需要較少的燃料才能將物體送入軌道。
在這個專案中，你將用氣球製作自己的二級火箭。當你給氣球充氣，然後鬆開噴嘴時，空氣會從氣球的後面排出。根據牛頓第三運動定律（對於每一個作用力，都有一個大小相等、方向相反的反作用力），這意味著氣球會被向前推。這讓你能夠用一些常見的家庭用品製作一個簡單（且安全！）的火箭。
材料
兩個造型氣球（是用來製作氣球動物的長而細的氣球，而不是圓形的。）
兩根吸管
兩個大型活頁夾
紙巾筒
魚線或細繩（魚線通常效果更好，因為它摩擦力較低。）
剪刀
透明膠帶或遮蔽膠帶
另一人協助設定火箭
氣球泵，使氣球更容易充氣（可選）
至少相隔幾英尺的兩件堅固的傢俱（可以將魚線或細繩系在上面）——越遠越好！
可以進行活動的開放空間
準備工作
魚線很難看到——確保你警告其他人你正在進行這個專案，這樣他們就不會撞到線上。
將魚線穿過兩根吸管。
將魚線的兩端系在兩件堅固的傢俱上，並確保拉緊。線越長越好。
從紙板管上剪下一個小環（長度小於一英寸）。
在充氣前拉伸氣球以使其鬆弛。
步驟
將第一個氣球充氣至大約四分之三滿。讓你的助手捏住氣球的噴嘴，但不要繫上。或者，你可以使用活頁夾夾住噴嘴，以防止氣球放氣。
將第一個氣球的噴嘴穿過紙板環並將其壓在側面。確保不要讓氣球放氣。
將第二個氣球部分穿過紙板環，使其噴嘴朝向與第一個氣球相同的方向。
小心地將第二個氣球充氣至大約四分之三滿。你的目標是將氣球充氣，使其緊貼紙板環的內側，並擠壓第一個氣球的噴嘴關閉。這可能需要一些練習——要有耐心！如果你有一個人抓住紙板環和第一個氣球，而另一個人給第二個氣球充氣，會容易得多。如果你做得完美，你應該能夠鬆開第一個氣球的噴嘴而不使其放氣。如果你有困難，你可以暫時捏住第一個氣球的噴嘴。
用你的手指或活頁夾捏住第二個氣球的噴嘴。
用膠帶將氣球貼在吸管上，使氣球沿著魚線指向。盡力確保氣球和吸管在一條直線上。如果氣球非常彎曲並且吸管以一定角度扭曲，這將導致沿著魚線的額外摩擦並減慢你的火箭速度。
你認為當你釋放你的氣球時會發生什麼？
將氣球拉到線的一端並釋放兩個噴嘴。發生了什麼？你的兩個氣球與火箭的兩個級有何相似之處？你的二級火箭比只有一個氣球時能走多遠？
額外挑戰：嘗試新增額外的氣球來製作三級（或更多）火箭。
額外挑戰：嘗試垂直而不是水平地系你的繩子。你的火箭能飛多高？
額外挑戰：進行測試以比較不同型別的火箭。如果你將你製作的二級火箭與兩個氣球並排且同時放氣的單個火箭進行比較會發生什麼？一種型別是否比另一種型別走得更遠？
觀察和結果
你應該觀察到你的兩個氣球表現得像火箭的兩個級。一個氣球首先保持另一個氣球的噴嘴捏合關閉，防止它們同時放氣。因此，那個氣球首先放氣——就像火箭的第一級一樣，將兩個氣球沿著繩子向前推。在它放氣後，第二個氣球的噴嘴被釋放，它就像火箭的第二級一樣——繼續沿著繩子移動，同時將第一個氣球留在後面（只要你沒有把它們粘在一起）。理想情況下，這應該使第二個氣球比必須繼續拖著第一個氣球的重量時走得更遠。
如上所述，然而，這可能需要一些練習才能正確。很難讓一個氣球完美地捏合另一個氣球的噴嘴。你可能會意外地讓兩個氣球同時放氣。如果發生這種情況，不要感到沮喪！就像真正的工程師一樣，你可以從你的錯誤中學習並再次嘗試。經過幾次嘗試，特別是如果你有其他人幫助保持氣球捏合關閉，你應該能夠使你的火箭工作。
清理
一旦你完成了活動，請立即取下你的魚線；儘可能重複使用其他材料或扔掉。
[這個專案靈感來自美國宇航局的這個活動：氣球分級。]
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