§ 25 Реактивное движение. Ракеты
Напиши
Сверь числа и знаки с фото.
§ 25 Реактивное движение. Ракеты
Реактивное движение объясняется законом сохранения импульса. Когда из шарика выходит воздух, струя газа имеет импульс в одну сторону, а сам шарик — в противоположную. Их суммарный импульс остаётся равным нулю, поэтому шарик начинает двигаться назад. Это и есть реактивное движение — движение тела за счёт отделения от него части вещества с большой скоростью.
Такой принцип работает не только с газами, но и с жидкостями. Например, сегнерово колесо вращается благодаря вытекающей воде. Реактивным способом передвигаются и некоторые морские животные — осьминоги, кальмары и каракатицы: они выбрасывают струю воды и движутся в противоположную сторону.
На реактивном принципе основано движение ракет. В ракете есть корпус, топливо и окислитель. При сгорании топлива образуются газы, которые вырываются через сопло, создавая мощную тягу. Чем быстрее выходят газы, тем выше скорость ракеты.
Для достижения больших скоростей используют многоступенчатые ракеты. После выработки топлива ступень отбрасывается, и включается следующая, что уменьшает массу и увеличивает скорость.
Основоположником теоретической космонавтики был Константин Эдуардович Циолковский (1857–1935). Он первым разработал теорию реактивного движения, вывел формулу скорости ракеты и предложил использовать многоступенчатые ракеты для полётов в космос.
Коротко: реактивное движение — это движение тела за счёт отделения от него части вещества с большой скоростью. Например, воздушный шарик летит в сторону, противоположную выходящему воздуху; так же движется ракета, выбрасывая газы через сопло.
Что можно записать в тетрадь
Причина реактивного движения — закон сохранения импульса. В простейшей модели, если система «газы + ракета» сначала покоилась, то \[ m_1\vec v_1+m_2\vec v_2=0, \] где \(1\) — выброшенные газы, \(2\) — ракета. Отсюда \[ \vec v_2=-\frac{m_1}{m_2}\vec v_1. \] То есть ракета получает скорость, направленную противоположно струе газов.
Реактивно движутся не только газы: пример — сегнерово колесо, которое вращается за счёт вытекающей воды. Так же перемещаются кальмары, осьминоги и каракатицы, выбрасывая струю воды.
В ракете есть корпус, топливо и окислитель. При сгорании топлива образуются газы, которые вырываются через сопло и создают тягу. Воздух для движения ракеты не нужен.
В многоступенчатой ракете отработавшая ступень отбрасывается, затем включается следующая. Масса ракеты уменьшается, поэтому скорость увеличивается.
Основоположником теоретической космонавтики был К. Э. Циолковский. Он разработал теорию реактивного движения, вывел формулу скорости ракеты и предложил использовать многоступенчатые ракеты для полётов в космос.
Проверка: газы получают импульс назад — ракета получает равный по модулю импульс вперёд. Суммарный импульс системы остаётся прежним, поэтому ракета движется не потому, что «отталкивается от воздуха», а потому, что отбрасывает от себя газы.
