自制降落伞:空中漫步者
为什么降落伞能让跳伞运动员慢慢飘落?空中漫步者,快来制作一顶简易降落伞,观察它如何利用空气阻力,减缓下落速度,体验“缓慢飘落”的奇妙感觉!
游戏场景设计
游戏中,孩子可以设计自己的降落伞:选择伞面材质(如塑料袋、棉布)、形状(方形、圆形)、大小,并连接伞绳和一个小小的“降落员”人偶。制作完成后,从虚拟高塔上释放降落伞,观察其下落过程,并用计时器测量落地时间。
孩子将探究:伞面越大,下落是越快还是越慢?伞面材料有影响吗?伞绳的长短有什么作用?为什么降落伞下落时伞面会鼓起来?理解空气阻力(一种与运动方向相反的力)如何抵消一部分重力,从而减缓下落速度。
核心学习目标
1. 空气阻力认知:认知空气阻力的存在及其对运动物体的影响。
2. 重力与阻力平衡:初步感知重力向下,空气阻力向上,二者平衡时物体匀速下降。
3. 变量控制探究:学习通过改变单一变量(如伞面大小)来探究其对结果的影响。
4. 安全缓冲应用理解:理解降落伞、安全气囊等设备都是利用缓冲原理保护人体。
游戏难度分级
初级:成功制作与降落
按照标准方案制作降落伞,成功观察到缓慢飘落现象。
中级:探究伞面大小
制作不同大小的伞面,在相同高度释放,比较落地时间。
高级:多因素优化
同时优化伞面大小、形状和伞绳长度,设计下落最慢的降落伞。
专家:挑战恶劣条件
在有侧风的虚拟环境中释放降落伞,尝试通过调整伞绳控制落点。
家长指导方法
1. 制作真实降落伞:用手帕、细绳和重物制作简易降落伞,从楼梯上释放观察。
2. 联系生活现象:解释雨滴下落速度不会无限加快、骑车时风迎面吹来,都是空气阻力。
3. 观看跳伞视频:一起观看跳伞运动的视频,观察降落伞打开前后的速度变化。
4. 拓展航天应用:介绍航天器返回舱也使用巨大的降落伞来减速。
游戏特色功能
• 下落过程模拟:模拟降落伞展开、鼓风、缓慢飘落的动态过程。
• 下落计时器:自动记录从释放到触地的精确时间。
• 材料性能对比:不同虚拟伞面材质有不同的透气性和重量参数。
• 风洞测试模式:可以在虚拟风洞中观察降落伞的稳定性和飘移。
