Конспект по физике для 8 класса «Реактивное движение». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое реактивное движение. Принцип действия ракеты.
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Реактивное движение
Мы все надували воздушные шарики и, не завязывая, отпускали. Шарик превращался в маленькую ракету и некоторое время двигался по весьма замысловатой траектории. Описанный опыт — это пример реактивного движения.
РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ
Реактивным движением называют движение тела, возникающее при отделении от него с какой-либо скоростью некоторой его части. В природе встречаются растения (например, бешеный огурец, который после созревания отлетает от плодоножки и рассеивает семена), а также живые организмы, использующие реактивное движение, например медузы.
ПЕРВЫЕ РАКЕТЫ
Человек также стал использовать реактивное движение в своих целях. Кто же придумал ракету? Есть мнение, что ракеты появились в Китае и вначале использовались как развлечение при фейерверках для зажигания в небе огненных дождей, фонтанов, колёс. Ракеты применяли также в военном деле. При Петре I была создана и применялась однофунтовая сигнальная ракета «образца 1717 года», остававшаяся на вооружении до конца XIX века. Она поднималась на высоту до одного километра.
Многие изобретатели предлагали проекты использования реактивной тяги как для движения наземного транспорта, так и для управления летательными аппаратами.
Первым, кто предложил использовать ракету как средство передвижения, был российский изобретатель Н. И. Кибальчич. Работу над проектом он завершил, находясь в тюрьме за революционные убеждения. Зная о том, что ему вынесен смертный приговор, он передал адвокату не просьбу о помиловании, а «Проект воздухоплавательного прибора» (чертежи ракеты и математические расчёты). Про свой аппарат он писал: «Если цилиндр поставлен закрытым дном кверху, то при известном давлении газов… цилиндр должен подняться вверх».
Кибальчич был казнён в 1881 г., и лишь в 1918 г. конверт с его проектом стал доступен учёным. Его аппарат должен был работать на прессованном порохе, а мысль о двигателе на жидком топливе пришла в голову другому…
РЕАКТИВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Как вы уже знаете, конструкцию космической ракеты с жидкостным реактивным двигателем впервые предложил в 1903 г. русский учёный К. Э. Циолковский. Помимо конструкции самого летательного аппарата, он продумал расположение в нём людей и системы жизнеобеспечения, т. е. вплотную подошёл к решению задачи космических путешествий.
«Константин Эдуардович Циолковский был человеком, жившим намного впереди своего века», — говорил С. П. Королев — конструктор ракеты, которая впервые в мире вывела на орбиту Земли искусственный спутник.
УСТРОЙСТВО СОВРЕМЕННЫХ РАКЕТ
Любая современная ракета с жидкостным двигателем представляет собой оболочку, в которую заключён полезный груз, приборный отсек, баки с топливом и окислителем и двигатель (камера сгорания и т. д.).
Окислитель смешивается с топливом в камере сгорания, здесь смесь воспламеняется и образуется газ (рабочее тело) с высокой температурой и давлением. Этот газ выходит через специальное отверстие — сопло, назначение которого заключается в том, чтобы придать газу ещё большую скорость.
Когда реактивная газовая струя с большой скоростью выбрасывается из ракеты, сама ракета устремляется в противоположную сторону. Согласно третьему закону Ньютона, сила F, с которой ракета действует на рабочее тело, равна по значению и противоположна по направлению силе F1 с которой рабочее тело действует на корпус ракеты:
Сила F1 (которую называют реактивной силой) и разгоняет ракету. В данном случае импульс, приобретаемый ракетой, должен быть равен импульсу выброшенных газов:
Отсюда следует, что скорость ракеты
МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ РАКЕТЫ
Есть два способа увеличить скорость ракеты, исходя из формулы
Во-первых, можно увеличить скорость истекания газов из камеры сгорания. Для этого подбирают оптимальный состав топлива и окислителя, а также подбирают конструкцию камеры сгорания и сопла.
Во-вторых, можно увеличить отношение массы топлива к массе ракеты. Для этого используют многоступенчатые ракеты.
Каждая ступень имеет свои баки и свой двигатель. Когда топливо заканчивается, ступень отстреливается, а в работу включается следующая ступень.
Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Реактивное движение».
Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).