Данный материал представлен в формате Word и разработан в помощь учителю при проведении внеклассного мероприятия, посвящённого дню космонавтики, декадника, предметной недели в курсе физики 10 класса или при оформлении стенда, газеты ("Великие учёные", "Первооткрыватели", "Замечательные люди". "Великие открытия". "Ракетостроение"...) Материал полностью готов к распечатке
Реактивное движение
Большое значение закон сохранения импульса имеет для исследования реактивного движения.
Под реактивным движением понимается движение тела, возникающее при отделении некоторой его части
с определённой скоростью относительно тела, например, при истечении продуктов сгорания из сопла реактивного
летательного аппарата. При этом появляется реактивная сила. толкающая тело (в противоположную сторону).
Наблюдение реактивного движения:
1)надуем детский резиновый шарик и отпустим его. Шарик стремительно взлетит вверх, но его движение
будет кратковременным. Реактивная сила действует лишь до тех пор, пока продолжается истечение воздуха.
2)По принципу реактивного движения передвигаются некоторые представители животного мира
(кальмары, осьминоги). Периодически выбрасывая вбираемую в себя воду, они способны развивать скорость до
6070 км/ч. Аналогичным образом передвигаются медузы, каракатицы и некоторые другие животные.
3)Примеры реактивного движения можно обнаружить и в мире растений. Так созревшие плоды
«бешенного» огурца при самом лёгком прикосновении отскакивают от плодоножки и из отверстия,
образовавшегося на месте отделившейся ножки, с силой выбрасывается горькая жидкость с семенами; сами
огурцы при этом отлетают в противоположном направлении.
Главная особенность реактивной силы состоит в том, что она возникает без какоголибо
взаимодействия с внешними телами. Происходит лишь взаимодействие между ракетой и вытекающей из неё
струёй вещества.
При истечении продуктов сгорания топлива они за счёт давления в камере сгорания получают некоторую
скорость относительно ракеты и, следовательно, некоторый импульс. Поэтому в соответствии с законом
сохранения импульса сама ракета получает такой же по модулю импульс, но направленный в противоположную
сторону.
Масса ракеты с течением времени убывает (по мере отбрасывания её ступеней). Ракета в полёте является
телом переменной массы. Поэтому для расчёта её движения нельзя применять непосредственно второй закон
Ньютона, справедливый для материальной точки с постоянной массой. Но закон сохранения импульса и в этом
случае можно применять для расчёта движения.
Современная космическая ракета представляет собой очень сложный летательный
аппарат, состоящий из сотен тысяч и миллионов деталей. Масса ракеты огромна.
Она складывается из:
1.массы рабочего тела (раскалённых газов, образующихся сгорания топлива и
выбрасываемых в виде реактивной струи)
2.конечной («сухой») массы, остающейся после выброса из ракеты рабочего тела,
которая в свою очередь состоит из:
управления)
Б.массы полезной нагрузки (научной аппаратуры, корпуса, выводимого на
орбиту, экипажа, системы жизнеобеспечения корабля)
А.массы конструкции (оболочки ракеты, её двигателей, системы
По мере истечения рабочего тела освободившиеся баки, лишние част и
оболочки….. начинают обременять ракету ненужным грузом, затрудняя её разгон.
Поэтому для создания космических скоростей применяют составные (ступенчатые)
ракеты. Сначала в таких ракетах работают блоки первой ступени 1. Когда запасы
топлива в ней кончаются, они отделяются и включается вторая ступень 2 и т.д.
Находящийся в головной части ракеты спутник или какойлибо другой космический
аппарат укрыт головным обтекателем 4, обтекаемая форма которого способствует
уменьшению сопротивления воздуха при полёте ракеты в атмосфере Земли.