محتويات
'); }
المنطاد
يُعرَف المنطاد بأنّه بالون يمتاز بحجمه الكبير الذي يحتوي إمّا غازاً خفيفاً أو هواءً ساخناً، وقد ظهرت فكرة المنطاد منذ زمن طويل؛ فقد صنع الصينيّون القُدامى المناطيد المملوءة بالهواء السّاخن منذ ما يُقارب 2000 سنة تقريباً، وفي العام 1783م استطاع الأخوان الفرنسيان مونغولفييه صناعة أول منطاد يحمل أشخاصاً، حيث استمرت الرّحلة في هذا المنطاد مدّة 23 دقيقةً، واجتاز ما يُقارب خمسة ونصف الميل، وقد استُعمِل المنطاد في نقل الأشخاص لمسافات قصيرة، ثم انتشر بعد ذلك ليُستَخدم في الحروب لغايات الاستطلاع والمُراقبة، وإرسال الرّسائل للعدو، كما استُخدِم لغايات السّياحة والتّرفيه والسّباقات الرياضيّة.[١]
مبدأ عمل المنطاد
يقوم عمل المنطاد على مبدأين فيزيائيّين أساسيّين، هما:[٢]
'); }
- قوّة الطّفو: يقوم عمل المنطاد على مبدأ الطّفو، وهي القوة التي تعمل على تحريك جسم مُحدّد في المائع إلى الأعلى، حيث يجب أن تكون كثافة المنطاد أقلّ بكثير من كثافة الهواء المُحيط به حتّى يتمكّن من التحرّك للأعلى.
- القانون العام للغازات: يربط القانون العام للغازات بين كل من الحجم والضغط، ودرجة حرارة الغاز؛ ولتحديد قيمة الغاز الذي يجب تزويد المنطاد به لا بدّ من تحديد حجم المنطاد، وقيمة الضّغط عند درجة حرارة مُحدّدة، كالآتي:
- الضغط×الحجم= عدد المولات للغاز×ثابت الغازات المثاليّة×درجة الحرارة
أنواع المناطيد
تُصنّف المناطيد حسب نوعيّة الغاز المُحمّل بها، إلى ما يأتي:[٣][١]
- المنطاد الغازيّ: وهو المنطاد الذي يكون مملوءاً بغاز أخفّ من الهواء الجويّ، مثل الهيليوم والهيدروجين. ويتمّ التحكّم بالحركة العموديّة للمنطاد عن طريق صمّام موجود أعلى المنطاد، بحيث يعمل على تسريب الغاز إلى الخارج عند الرّغبة في النّزول. أمّا عمليّة الرّفع فتكون عن طريق التخلّص من كتل رمليّة موجودة على جانبَيّ المنطاد. وقد كانت أول عمليّةٍ لصنع منطاد غازيّ على يد العالم الفرنسي جاك شارل في العام 1783م، حيث قام باستخدام غاز الهيدروجين في منطاده، واستطاع الطيران لمدّة ساعتين تقريباً، وقطع مسافةً قدرها 27 ميلاً بارتفاع بلغ 9000 قدم.
- منطاد الهواء السّاخن: وهو المنطاد الذي يكون مملوءاً بالهواء السّاخن، ويتكوّن من قطع من القماش الخفيف القادر على تحمّل الحرارة، ويكون مفتوحاً من الأسفل، ويحتوي على خزّان من غاز البروبان من أجل تسخين الهواء، وعندما يصبح الهواء ساخناً يرتفع البالون، بحيث كلّما أصبح الهواء أسخن من هواء الجوّ المُحيط يرتفع البالون بشكل أسرع. يتمّ إنزال المنطاد عن طريق عمل فتحة في الجهة العلويّة من المنطاد وربطها بحبال، بحيث يتم سحب الحبال للأسفل فيتسّرب الهواء من خلال هذه الفتحة.
تتميّز المناطيد باختلاف أحجامها بحسب الغاية المرجوّة منها، والارتفاع المطلوب الوصول إليه، وحالة الطّقس، ففي حال الرّغبة بالوصول إلى مسافات كبيرة نحو الأعلى فإنّه يجب اختيار منطاد ذي حجم كبير، أمّا في حال كان الهدف من استخدام المنطاد إجراء المسابقات الرياضيّة فيتم استخدام المنطاد ذي الحجم الصغير. تتميّز المناطيد الصّغيرة بسهولة التحكّم فيها والطّيران خلالها، أمّا المناطيد الكبيرة فتتميّز باستخدامها لوقود أقل، وقدرتها على العمل في الطّقس البارد، بالإضافة الى إمكانيّة البقاء فيها لمدة أطول.[١]
كيفية صنع المنطاد الصغير
من المُمكن صناعة مناطيد صغيرة في المنزل باستخدام العديد من الطّرق والوسائل، مع الحرص على وجود غاز خفيف أو هواء ساخن داخل المنطاد.
صنع منطاد صغير باستخدام مجفف الشعر
الأدوات اللازمة
تحتاج صناعة منطاد صغير عن طريق مُجفّف الشّعر إلى الأدوات الآتية:[٤][٥]
- ست قطع من مناديل السّفرة الورقيّة، طول الواحدة منها 30 إنش، بعرض 20 إنش
- شريط من الورق المُقوّى.
- لاصق قوّي.
- دباسة ورق.
- مُجفّف شعر.
- قلم.
- مِقصّ.
الخطوات
يتم اتّباع الخطوات الآتية عند صناعة منطاد صغير باستخدام مُجفّف الشّعر:[٤][٥]
- وضع المناديل الورقيّة فوق بعضهما البعض، ثم طيّهما من المُنتصف، بحيث ينتج مستطيل أبعاده 30 إنش×10إنش
- باستخدام قلم تُرسَم نقاط مُحدّدة كالآتي:
- تحديد كل ثلاثة إنش عند بعد المُستطيل ذي الطّول 30 إنش، بحيث يكون الترقيم كالآتي: 0-3-6-9-12-15-18-21-24-27-30.
- رسم نقاط مُحدّدة أمام كلّ نقطة من هذه النّقاط، حسب الجدول الآتي:
| النّقاط على طول البعد 30 إنش | البعد عن النّقطة المُحدّدة (بالإنش) |
|---|---|
| 0 | ¾ 1 |
| 3 | ¾ 1 |
| 6 | ½ 2 |
| 9 | ¼ 3 |
| 12 | 4 |
| 15 | ⅝ 4 |
| 18 | ⅞ 4 |
| 21 | ½ 4 |
| 24 | ¼ 3 |
| 27 | ⅞ 1 |
| 30 | ¾ |
- رسم خط للتّوصيل بين النّقاط النّاتجة.
- قصّ الخطّ على امتداده، بحيث تكون القطعة النّاتجة على شكل الدّمعة.
- تحديد طرف كلّ ورقة ووضع اللاصق عليها، ثم إلصاق الورق جميعه ببعضه على شكل دائرة.
- تجميع أطراف الورق باستخدام الورق المُقوّى، ثم دبسها لينشأ شكل دائرة تقريبيّ.
- توجيه رأس مُجفّف الشّعر باتّجاه داخل المُجسّم النّاتج، ممّا يُؤدّي إلى نفخ البالون وارتفاعه نحو الأعلى.
صنع منطاد صغير باستخدام مواد قابلة للاشتعال
الأدوات اللازمة
يصنع المنطاد الصّغير عن طريق المواد القابلة للاشتعال باستخدام الأدوات الآتية:[٦]
- كيس من البلاستيك المُقوّى أو الجلد الخفيف.
- سلك معدنيّ خفيف قابل للثّني.
- أسلاك أو حبال خفيفة للتّثبيت.
- ألوان ومِقصّ وقلم ومِسطرة.
- لاصق قوي.
- قالب معدني.
- قطن.
- المادة المُزيلة لطلاء الأظافر (الأسيتون).
الخطوات
تُتبَّعَ الخطوات الآتية عند صناعة مِنطاد صغير باستخدام مواد قابلة للاشتعال:[٦]
- إحضار الكيس البلاستيكيّ وقصّه على شكل دائريّ، ثم تُثنى الأطراف وتُثَبّت باللاصق بحيث تُترَك مسافة صغيرة في الثّنية لإدخال السّلك خلالها.
- عند تثبيت الثّنية يُحضَر السّلك الخفيف ويُدخَل على كامل الكيس، ثم يُشكَّل السّلك مع الكيس مثل القبّة.
- ربط الأطراف الأربعة بالسّلك الخفيف بحيث تُشكَّل شبكة صغيرة لحمل القالب المعدنيّ.
- ملء القالب بالقطن.
- إحضار الألوان والبدء بكتابة بعض العبارات المُفضّلة والأمنيات على الكيس.
- إخراج المنطاد خارج المنزل بالهواء الطّلق، وغمس القطن بالمادّة المُزيلة لطلاء الأظافر، ثم إشعالها والانتظار حتّى تزداد الشّعلة تدريجيّاً ويزداد الهواء السّاخن بالدّاخل ومن ثمّ يطير المنطاد.
يُفضّل الاستعانة بأحد الوالدين للطّفل عند صنع المنطاد؛ وذلك لاستعمال بعض من الأدوات الحادّة واستعمال المادّة المُشتعلة، ويُنصَح بتصنيع المنطاد وتجربة الطّيران خارج المنزل؛ لتجنّب حدوث أيّ ضرر داخل المنزل، لأنّه وبمُجرّد اشتعال المادّة داخل المنطاد سوف يطير لمسافات عالية مُشكّلاً منظراً بغاية الجمال والرّوعة خاصّةً في الليل. يُمكن استبدال القطن ومادّة الأسيتون بوضع شمعة داخل القالب.[٦]
المراجع
- ^ أ ب ت Federal Aviation Administration (2008), Balloon Flying Handbook, USA: United States Department of Transportation, Page 2-2. Edited.
- ↑ Tom Fisher , How a Hot Air Balloon Works and Its Major Parts , Albuquerque: Anderson Abruzzo Albuquerque International Balloon Museum , Page 1. Edited.
- ↑ معهد البيبلوغرافي بألمانيا-ترجمة: سيف الدين الحلاق (2007)، التقنية اليوم كيف تعمل؟، الرياض: مكتبة العبيكان، صفحة 349. بتصرّف.
- ^ أ ب Space Foundation, Paper Hot Air Balloon, Page 1. Edited.
- ^ أ ب Oakland Discovery Centers (2012), Hot Air Balloon, Page 1. Edited.
- ^ أ ب ت Vicki May, 3-D Engineering: Design and Build Your Own Prototypes, Page 52. Edited.
