реактивно задвижване

1. за реактивни двигатели

От закона за запазване на инерцията следва: за да се ускори, че е необходимо да го отблъсне.

Например, когато човек бяга, той ритна избутва назад по пътя; Превозни средства избутва обратно по пътя, чрез завъртане на задвижващите колела; весло гребец избутва назад във водата.

И какво можем да отблъсне, когато няма нищо - като ракета в космоса?

В този случай, е необходимо да се вземе, че може да се върне назад. По този начин, лодката може да бъде овърклокнат без гребла, ако са резервирани, например, голям брой топки и да ги хвърлят обратно на лодката (фиг. 27.1).

По същия начин, в движение и при пистолет откат по време на изстрела: натискане на ядрото на оръжието според закона за запазване на инерцията, и тя получава тласък.
Движението при което тялото се променя неговата скорост, като се отстраняват част, наречена реактивна.

Операционната принципа на ракетата

Най-важният практически пример за реактивно задвижване е движението на ракетата.

Можете да направите един прост модел на ракета - това е достатъчно, за да вземе един обикновен балон.

Ние събрахме на опита
Напомпайте топката и без да обвързва освобождаването му. Въздухът ще излязат от играта, и тя ще лети в обратна посока на струята въздух (фиг. 27.2).

движение топка се дължи на закона за запазване на инерцията.

В началния момент топката с въздуха се съдържа в него в състояние на покой спрямо земята. Според закона за запазване на инерцията и общата инерция на топката освободен от него въздух трябва да остане нула. Ето защо, излиза от играта и топката във въздуха трябва да се движат в противоположни посоки.

Ракетата е подобен в това отношение, с детски балон. Подобно на въздуха, напускащ топката дюза на ракети висока скорост лети обратно горене на гориво продукти (червен горещ газ). Въпреки това, в съответствие със закона за запазване на инерция ракета комуникира импулс насочена напред (фиг. 27.3).

Ние избираме инерциална референтна система, в която ракетата си почивал в началния час и неговият двигател е бил изключен. Да предположим, че превозното средство се излиза от част ракета дюза спря газ маса Mg при скорост г по отношение на избрания опорния кадър.

Според закона за запазване на инерцията и общата инерция на ракета газ е нула в тази рамка. следователно

Има точка на топене - маса на превозното средство (оставащ след порции отделяне на газ) р - скорост, която ракета придобити в избраната референтна рамка (който първоначалното му скорост е нула). Ето защо, р - промяна на скоростта на ракета в тази рамка.

1. докаже, че скоростта на ракетата пряко пропорционален на масата на изтласкан газ и неговата скорост по отношение на ракетата, и обратно пропорционално на масата на ракетата промяна.

Ракетите, използвани за стартиране на изкуствените спътници, космически станции на услуги, междупланетни полети.

Ръководителят на ракета кабина, разположени астронавтите. В началото на полета до тази част има само няколко процента от общата маса на ракетата. Въпреки това, основната маса на ракетата в началото на полет е капацитет на гориво.

В съвременните ракети, отделяни скорост на газа (по отношение на ракетата) е на няколко километра в секунда (повече от няколко пъти скоростта на куршум). Както следва от отношението (1), така че дори и при такава висока скорост, отделен ракета придобита първата пространствена скорост (приблизително 8 km / сек), е необходимо маса гориво няколко пъти по-голяма от масата на полезния товар.

Въпреки това, всички газ, не трябва да се изхвърлят ракети наведнъж! Фактът, че ускоряването на ракетата ще бъде в същото време толкова голям, че се очертава задръствания не биха били в състояние да издържат не само астронавти, но и устройства.

Защо многоетапно ракета?

За да се избегнат сериозни задръствания, ракетата трябва да бъдат разпръснати в доста дълъг период от време. И най-дълго ускорение напускащи дюза ракета, за да разпръсне газа трябва да бъде не само на ракетата, но цялата огромното количество гориво, което ракетата носи в тялото му. В резултат на това разходът на гориво се увеличава многократно.

Например, за да разпръсне без прекомерни претоварвания до първото място скоростта ракети, маса гориво трябва да превишава десет пъти масата на полезния товар. Ето защо, вземането на ракета с многоетапно.

първи и втори етап на ракетата представлява резервоар с гориво, горивни камери и дюзи. Когато горивото съдържа в първия етап, се изгаря, тя се отделя от ракета, причинявайки тегло ракета е значително намалена. След това същото се случва с втория етап, а след това се активира мотора на третия етап, окончателната ракета ускорението до номинална честота на въртене.

Изчисление на предава импулс ракета

Помислете опростен пример за изчисляване на скоростта на движение на ракета.

2. Когато двигателят на дюзата за ракета с тегло 100 тона 100 кг всеки втори газ се изтласква със скорост от 4 km / и по отношение на ракетата. Помислете за промяната на теглото на ракетата през отчетния период от време може да бъде пренебрегната.
а) Какво е инерцията на изтласкан газ 1 в инерционни координатна система, където ракета по време на началния момент покой?
б) Каква е промяната в инерция на ракетата 1 със същата референтна рамка?
в) Каква е силата, действаща на ракетата от газа?
г) Каква е ускоряването на ракетата в споменатата референтна рамка?

2. Развитието на ракетостроенето и космическите изследвания

Основи на теорията за реактивни двигатели, предвидени Константин Циолковски Eduardovich.

След детството скарлатина, той е почти глух и не може да ходи на училище. Но той е брилянтен самоук и се превръща в един от най-просветените хора на своето време.

Проучване, което започна на космическата епоха на човечеството, Циолковски, прекарано работи Калуга учител гимназия.
Той предложи използването на многоетапно ракета, разработена на принципите на системите за подпомагане на живота на екипажа.

К. Д. Tsiolkovskomu известната поговорка: "Земята - люлката на ума, но никой не може да живее в люлката завинаги."

Мечтата на космическите полети Циолковски първо изпълнява нашите сънародници под ръководството на Sergeya Pavlovicha Королева.

Сегашното състояние на космическите изследвания

От първия космически полет на ракетата са били значително подобрени, а днес в орбита с помощта на техните изходни повече космически станции, които са постоянно работещи астронавти.

Стартирана изследвания ракета до Венера, Марс и други планети в Слънчевата система. Сателитни монтирани телескопи, с които учените падат по-далеч в дълбините на Вселената.

България участва активно в международни космически проекти, по-специално в рамките на Международната космическа станция.

Цифрата показва 27,4 получената снимка от космоса международната космическа станция на фона на Земята.

Допълнителни въпроси и задачи

4. Каква е скоростта на връзката на ракетата и скоростта на бягство ракета газ?

5. Обяснете защо е невъзможно да се предаде товара до космическата станция със самолет.

6. Защо многоетапно ракета?

7. С помощта на Интернет, се подготвят заедно със съученици илюстрирани презентация за модерен космически изследвания.

8. ракетен двигател изхвърля газ равни части със същата скорост по отношение на ракетата. Как ще се промени нарастване на скоростта на ракета, като хвърлят поредната порция газ?

9. Направете Segner колело (фиг. 27.5) и да обясни принципа на неговото действие. В каква посока ще се завърти кофата в снимката по-долу?