Fizika. Sugárhajtás a természetben és a technológiában

Sugárhajtás a természetben.

Egy diák töltötte ki:

10 "A" osztály

Kaklyugina Ekaterina.

Sugárhajtás- az a mozgás, amely akkor következik be, amikor egy része bizonyos sebességgel elválik a testtől.

Életünk során sokan találkoztunk már medúzával a tengerben úszva. Mindenesetre a Fekete-tengerben van belőlük elég. De kevesen gondolták, hogy a medúza sugárhajtást is használ a mozgáshoz. Ráadásul így mozognak a szitakötőlárvák és bizonyos típusú tengeri planktonok. És gyakran a tengeri gerinctelenek hatékonysága a sugárhajtás alkalmazásakor sokkal magasabb, mint a techno találmányoké.

A sugárhajtást sok puhatestű - polipok, tintahalak, tintahalak - alkalmazzák. Például egy tengeri kagyló puhatestű a szelepeinek éles összenyomása során a héjból kilökődő vízsugár reaktív ereje miatt mozog előre.

A tintahal, mint a legtöbb lábasfejű, a következő módon mozog a vízben. Egy oldalsó résen és a test előtti speciális tölcséren keresztül viszi be a vizet a kopoltyúüregbe, majd erőteljesen vízáramot dob ​​át a tölcséren. A tintahal a tölcsércsövet oldalra vagy hátra irányítja, és gyorsan kinyomva belőle a vizet, különböző irányokba tud mozogni.

A sugárhajtás a növényvilágban is megtalálható. Például az „őrült uborka” beérett termései a legkisebb érintésre lepattannak a szárról, és a kialakult lyukból erővel lökdösődik magos ragacsos folyadék. Maga az uborka 12 m-ig az ellenkező irányba repül.

Az impulzusmegmaradás törvényének ismeretében megváltoztathatja saját mozgási sebességét a nyílt térben. Ha egy csónakban van, és van néhány nehéz sziklája, akkor a köveket egy bizonyos irányba dobva az ellenkező irányba fog mozogni. Ugyanez fog megtörténni a világűrben is, de ehhez sugárhajtóműveket használnak.

Mindenki tudja, hogy a fegyverből leadott lövést visszarúgás kíséri. Ha a golyó súlya egyenlő lenne a fegyver súlyával, ugyanolyan sebességgel repülnének szét. A visszarúgás azért következik be, mert a kidobott gáztömeg reaktív erőt hoz létre, melynek hatására a mozgás levegőben és levegőtlen térben egyaránt biztosítható. És minél nagyobb a kiáramló gázok tömege és sebessége, annál nagyobb a vállunk által érzett visszarúgási erő, minél erősebb a fegyver reakciója, annál nagyobb a reaktív erő.

A sugárhajtás alkalmazása a technológiában.

Az emberiség évszázadok óta álmodott űrrepülésekről. A tudományos-fantasztikus írók különféle eszközöket javasoltak e cél elérése érdekében. A 17. században jelent meg Cyrano de Bergerac francia író története a Holdra való repülésről. A történet hőse egy vaskocsin jutott a Holdra, amelyre folyamatosan erős mágnest dobott. Hozzá vonzódva a kocsi egyre magasabbra emelkedett a Föld felett, míg el nem érte a Holdat. És Münchausen báró azt mondta, hogy babszáron mászott fel a Holdra.

Korunk első évezredének végén Kínában feltalálták a sugárhajtást, amely rakétákat - lőporral töltött bambuszcsöveket - hajtott, szórakozásból is használták. Az egyik első autóprojekt szintén sugárhajtóműves volt, és ez a projekt Newtonhoz tartozott

A világ első emberi repülésre tervezett sugárhajtású repülőgép-projektjének szerzője az orosz forradalmár N.I. Kibalchich. 1881. április 3-án kivégezték, mert részt vett a II. Sándor császár elleni merényletben. Projektjét a halálbüntetés után a börtönben dolgozta ki. Kibalchich ezt írta: „A börtönben, néhány nappal a halálom előtt írom ezt a projektet. Hiszek az ötletem megvalósíthatóságában, és ez a hit támogat szörnyű helyzetemben... Nyugodtan nézek szembe a halállal, tudván, hogy az ötletem nem hal meg velem. A rakéták űrrepülésekhez való felhasználásának ötletét századunk elején Konsztantyin Eduardovics Ciolkovszkij orosz tudós javasolta. 1903-ban a kalugai gimnázium egyik tanárának cikke, K.E. Ciolkovszkij "Világterek kutatása sugárhajtású eszközökkel". Ez a munka tartalmazta az űrhajózás legfontosabb matematikai egyenletét, amelyet ma „Ciolkovszkij-formulaként” ismernek, és amely egy változó tömegű test mozgását írja le. Ezt követően kidolgozott egy folyékony tüzelőanyagú rakétamotor sémáját, többlépcsős rakétatervezést javasolt, és kifejezésre juttatta annak lehetőségét, hogy teljes űrvárosokat hozzanak létre a Föld-közeli pályán. Megmutatta, hogy az egyetlen olyan berendezés, amely képes legyőzni a gravitációt, a rakéta, i.e. tüzelőanyagot és magán a készüléken elhelyezett oxidálószert használó sugárhajtóműves berendezés.

Nem ez volt a világ első sugárhajtóműve. A tudósok már Newton kísérletei előtt és napjainkig megfigyelték és vizsgálták: Repülőgép sugárhajtása.

Kerekes gém

Tizennyolcszáz évvel Newton kísérletei előtt első gőzsugárhajtómű egy csodálatos feltaláló készítette Alexandriai gém- egy ókori görög szerelő, találmányát hívták szélkerék Gém.Alexandriai Heron - egy ókori görög szerelő, feltalálta a világ első gőzsugaras turbináját. Alexandriai hősről keveset tudunk. Egy fodrász fia volt - fodrász és egy másik híres feltaláló tanítványa, Ctesibia. Gém körülbelül kétezer-százötven évvel ezelőtt Alexandriában élt. A Heron által feltalált készülékben a kazán gőze, amely alatt égett a tűz, két csövön keresztül vasgolyóvá alakult. A csövek egyidejűleg tengelyként szolgáltak, amely körül ez a golyó forogni tudott. Két másik, a „G” betűhöz hasonlóan ívelt csövet erősítettek a labdára, így lehetővé tették a gőz kijutását a labdából. Amikor az üst alatt tüzet raktak, a víz felforrt, és a gőz a vasgolyóba zúdult, és onnan ívelt csöveken keresztül erővel kirepült. Ugyanakkor a golyó a gőzsugarak kirepülésének irányával ellentétes irányba forog, ez a szerint történik. Ezt a fonót nevezhetjük a világ első gőzsugaras turbinájának.

Kínai rakéta

Még korábban, sok évvel Alexandriai Heron előtt Kína is feltalálta repülőgép hajtómű egy kicsit más készülék, most az úgynevezett tűzijáték rakéta. A tűzijáték-rakétákat nem szabad összetéveszteni névrokonaikkal - jelzőrakétákkal, amelyeket a hadseregben és a haditengerészetben használnak, és nemzeti ünnepeken is tüzérségi tisztelgés üvöltésére lőnek. A jelzőfáklyák egyszerűen olyan anyagból összenyomott golyók, amelyek színes lángokkal égnek. Nagy kaliberű pisztolyokból – rakétavetőből – lövik.
Jelzőfáklyák - színes lánggal égő anyagból összenyomott golyók. Kínai rakéta Ez egy karton- vagy fémcső, egyik végén zárva és porösszetétellel töltve. Amikor ezt a keveréket meggyújtják, a cső nyitott végéből nagy sebességgel kilépő gázsugár a rakétát a gázsugár irányával ellentétes irányba repíti. Egy ilyen rakéta rakétavető segítsége nélkül is fel tud szállni. A rakéta testére kötött bot stabilabbá és egyenesebbé teszi a repülést.
Tűzijáték kínai rakétákkal.

Tengerlakók

Az állatvilágban:
Létezik sugárhajtás is. A tintahalnak, polipnak és néhány más lábasfejűnek sem uszonya, sem erős farka nincs, de ugyanolyan jól úsznak, mint mások tengerlakók. Ezeknek a puha testű lényeknek meglehetősen tágas táskájuk vagy üregük van a testben. Az üregbe vizet szívnak, majd az állat ezt a vizet nagy erővel kinyomja. A kilökött víz reakciója hatására az állat a sugár irányával ellentétes irányba úszik.

zuhanó macska

De a legérdekesebb mozgásmódot egy hétköznapi mutatta be macska. Százötven évvel ezelőtt egy híres francia fizikus Marcel Deprez megállapított:
- Tudod, Newton törvényei nem egészen helyesek. A test belső erők segítségével tud mozogni anélkül, hogy bármire támaszkodna, és anélkül, hogy bármitől taszítana. - Hol vannak a bizonyítékok, hol vannak a példák? – tiltakoztak a hallgatók. - Bizonyítékot akarsz? Kérem. Egy macska, amely véletlenül leesett a tetőről – ez a bizonyíték! Akárhogy is esik a macska, még lehajtott fejjel is, biztosan mind a négy mancsával a földön fog állni. De végül is a leeső macska nem támaszkodik semmire és nem taszít el semmit, hanem gyorsan és ügyesen felgurul. (A légellenállás elhanyagolható – túlságosan elhanyagolható.)
Valóban, ezt mindenki tudja: macskák, esés; mindig sikerül talpra állniuk.
Egy leeső macska négykézlábra kerül. A macskák ezt ösztönösen teszik, de az ember is megteheti ezt tudatosan. A toronyból a vízbe ugráló úszók összetett figurát hajthatnak végre - hármas szaltót, azaz háromszor megfordulnak a levegőben, majd hirtelen felegyenesednek, megállítják testük forgását és egyenes vonalban merülnek a vízbe. . Ugyanezek a mozgások, idegen tárggyal való kölcsönhatás nélkül, véletlenül megfigyelhetők a cirkuszban az akrobaták - légi tornászok - előadása során.
Akrobaták – trapézművészek beszéde. Filmkamerával lefényképeztek egy zuhanó macskát, majd kockánként megvizsgálták a képernyőn, mit csinál a macska, ha a levegőben repül. Kiderült, hogy a macska gyorsan megforgatja a mancsát. A lábfej forgása válaszmozgást okoz - az egész test reakcióját, és a láb mozgásával ellentétes irányba fordul. Minden szigorúan Newton törvényeinek megfelelően történik, és ezeknek köszönhető, hogy a macska talpra áll. Ugyanez történik minden olyan esetben, amikor teremtmény minden nélkül nyilvánvaló ok megváltoztatja mozgását a levegőben.

sugárhajtású csónak

A feltalálóknak támadt egy ötlete, miért ne alkalmaznák a tintahalból való úszás módját. Úgy döntöttek, hogy önjáró hajót építenek repülőgép hajtómű. Az ötlet mindenképpen megvalósítható. Igaz, a szerencsében nem volt bizonyosság: a feltalálók kételkedtek abban, hogy ilyen sugárhajtású csónak jobb, mint egy hagyományos csavar. Élményt kellett szerezni.
A sugárhajtású csónak egy önjáró hajó vízsugár-motorral. Kiválasztottak egy régi vontatógőzöst, megjavították a hajótestét, leszerelték a légcsavarokat, és beépítettek egy szivattyús sugárhajtást a géptérbe. Ez a szivattyú a külső vizet szivattyúzta, és egy csövön keresztül erős sugárral kinyomta a tatból. A gőzhajó vitorlázott, de még mindig lassabban haladt, mint egy légcsavaros gőzös. Ezt pedig egyszerűen magyarázzák: egy közönséges légcsavar forog a far mögött, nem korlátozza semmi, csak víz van körülötte; a sugárszivattyúban lévő vizet szinte pontosan ugyanaz a légcsavar indította el, de az már nem a vízen forgott, hanem egy szűk csőben. A vízsugár súrlódott a falakhoz. A súrlódás gyengítette a sugár nyomását. Egy sugárhajtású gőzös lassabban vitorlázott, mint egy csavaros, és több üzemanyagot fogyasztott. Az ilyen hajók építését azonban nem hagyták fel: fontos előnyöket találtak. A légcsavarral felszerelt hajónak mélyen a vízben kell ülnie, különben a propeller hiába habosítja a vizet vagy forog a levegőben. Ezért a csavaros gőzösök félnek a sekélyektől és a szakadásoktól, sekély vízben nem tudnak hajózni. A vízsugaras gőzös pedig kis merülésű és lapos fenekű is építhető: nincs szükségük mélységre - ahol a hajó áthalad, ott halad át a vízsugaras gőzös. A Szovjetunió első vízsugaras csónakjait 1953-ban építették a krasznojarszki hajógyárban. Kis folyókhoz tervezték, ahol a szokásos gőzhajók nem tudnak vitorlázni.

Különösen szorgalmasan mérnökök, feltalálók és tudósok foglalkoznak a sugárhajtás tanulmányozásával, amikor lőfegyverek. Az első fegyverek – mindenféle pisztolyok, muskéták és önjáró fegyverek – minden egyes lövésnél erősen eltalálták az ember vállát. Több tucat lövés után a válla annyira fájni kezdett, hogy a katona már nem tudott célozni. Az első ágyúk - nyikorgók, egyszarvúak, csuhé és bombázók - lövéskor visszaugrottak, így előfordult, hogy megnyomorították a tüzéreket-tüzéreket, ha nem volt idejük kitérni és oldalra ugrani. A fegyver visszarúgása megzavarta a lövészetet, mert a fegyver megremegett, mire az ágyúgolyó vagy a gránát kirepült a csövből. Ledöntötte a hegyet. A lövöldözés céltalannak bizonyult.
Lövés lőfegyverből. A tüzérmérnökök több mint négyszázötven éve kezdték meg a harcot a visszarúgás ellen. Először a kocsit felszerelték egy nyitóval, amely a földbe csapódott, és szilárd ütközőként szolgált a fegyvernek. Aztán arra gondoltak, ha hátulról rendesen kitámasztják az ágyút, hogy ne legyen hova visszagurulnia, akkor megszűnik a visszarúgás. De hiba volt. A lendület megmaradásának törvényét nem vették figyelembe. A fegyverek minden kelléket eltörtek, a kocsik annyira meglazultak, hogy a fegyver alkalmatlanná vált harci munkára. Aztán a feltalálók rájöttek, hogy a mozgástörvényeket, mint a természet minden törvényét, nem lehet a maguk módján újraalkotni, csak a tudomány – a mechanika – segítségével lehet „kicsavarni”. A hintónál egy viszonylag kis csoroszlyát hagytak megállni, a fegyvercsövet pedig a „szánra” helyezték úgy, hogy csak egy csöv gurult el, nem pedig az egész fegyver. A csövet a kompresszor dugattyújához kötötték, amely ugyanúgy mozog a hengerében, mint egy gőzgép dugattyúja. De a gőzgép hengerében - gőz, a pisztolykompresszorban - olaj és rugó (vagy sűrített levegő). Amikor a pisztolycső visszagurul, a dugattyú összenyomja a rugót. Az olaj ekkor a dugattyú másik oldalán lévő kis lyukakon keresztül préselődik át. Erős a súrlódás, ami részben elnyeli a gördülő henger mozgását, ezáltal lassabb és simább lesz. Ezután az összenyomott rugó kitágul, és visszaadja a dugattyút, és vele együtt a fegyver csövét is egykori hely. Az olaj rányomja a szelepet, kinyitja és szabadon visszafolyik a dugattyú alá. Gyors tüzelés során a fegyver csöve szinte folyamatosan mozog ide-oda. A pisztolykompresszorban a visszarúgást a súrlódás nyeli el.

csőszájfék

Amikor a fegyverek teljesítménye és hatótávolsága megnőtt, a kompresszor nem volt elegendő a visszarúgás semlegesítésére. Hogy segítsen neki feltalálni csőszájfék. Az orrfék csak egy rövid acélcső, amely a hordó vágására van felszerelve, és annak folytatásaként szolgál. Átmérője nagyobb, mint a furat átmérője, ezért a legkevésbé sem akadályozza meg, hogy a lövedék kirepüljön a csőtorkolatból. A cső falaiban több hosszúkás lyukat vágnak a kerület mentén.
Torkosfék – Csökkenti a lőfegyver visszarúgását. A lövedék után a pisztolycsőből kibocsátott porgázok azonnal oldalra oszlanak, és egy részük bejut a torkolatfék furataiba. Ezek a gázok nagy erővel csapódnak le a lyukak falára, kilökődnek onnan és kirepülnek, de nem előre, hanem kicsit oldalra-hátra. Ugyanakkor nyomást gyakorolnak a falakra, és tolják őket, és velük együtt a fegyver teljes csövét. Segítik a monitor rugóját, mert hajlamosak arra, hogy a henger előregördüljön. És amíg a csövben voltak, hátralökték a fegyvert. Az orrfék nagymértékben csökkenti és gyengíti a visszarúgást. Más feltalálók más utat jártak be. Harc helyett a hordó sugármozgásátés hogy megpróbálják eloltani, úgy döntöttek, hogy a fegyver visszarúgását használják az ügy érdekében. Ezek a feltalálók számos példát hoztak létre automata fegyverekre: puskák, pisztolyok, géppuskák és ágyúk, amelyekben a visszarúgás a kimerült töltényhüvely kilökésére és a fegyver újratöltésére szolgál.

rakétatüzérség

A visszatéréssel egyáltalán nem lehet harcolni, hanem használni: elvégre a cselekvés és a reakció (visszarúgás) egyenértékű, jogban egyenlő, nagyságrendben egyenlő, tehát legyen porgázok reaktív hatása, ahelyett, hogy visszatolta volna a fegyver csövét, előreküldi a lövedéket a cél felé. Így jött létre rakétatüzérség. Ebben a gázsugár nem előre, hanem hátra csapódik, előre irányuló reakciót keltve a lövedékben. Mert sugárpisztoly szükségtelenül drága és nehéz csomagtartónak bizonyul. Egy olcsóbb, egyszerű vascső kiválóan alkalmas a lövedék repülésének irányítására. Cső nélkül is megteheti, és a lövedéket két fémsínen csúsztathatja. Kialakításában a rakéta lövedék a tűzijáték rakétához hasonlít, csak méretében nagyobb. Fejrészében a színes bengáli tűz kompozíciója helyett nagy pusztító erejű robbanótöltetet helyeznek el. A lövedék közepe lőporral van megtöltve, ami elégetve erős forró gázsugarat hoz létre, amely előrenyomja a lövedéket. Ebben az esetben a lőpor elégetése a repülési idő jelentős részében tarthat, és nem csak azt a rövid időtartamot, amíg egy hagyományos lövedék mozog a hagyományos fegyver csövében. A lövést nem kíséri ilyen erős hang. A rakétatüzérség nem fiatalabb a közönséges tüzérségnél, sőt talán idősebb is nála: o harci használat rakétákról számolnak be az ősi kínai és arab könyvek, amelyeket több mint ezer évvel ezelőtt írtak. A későbbi idők csatáinak leírásaiban nem, nem, sőt még a harci rakéták említése is felvillan. Amikor a brit csapatok meghódították Indiát, az indiai harcosok-rakétások tűzfarkú nyilaikkal megrémítették a hazájukat rabszolgává tevő brit megszállókat. A britek számára akkoriban a sugárhajtású fegyverek érdekessége volt. A rakéta gránátokat tábornok találta fel K. I. Konsztantyinov, Szevasztopol bátor védői 1854-1855-ben visszaverték az angol-francia csapatok támadásait.

Rakéta

A hagyományos tüzérséggel szemben hatalmas előny – nem kellett nehézfegyvereket hordani – felkeltette a katonai vezetők figyelmét a rakétatüzérség. De egy ugyanilyen nagy hiba akadályozta a javítását. Az tény, hogy dobó, vagy ahogy szokták mondani, erőltető töltet csak fekete porból lehetett. A fekete port pedig veszélyes kezelni. Előfordult, hogy a gyártás során rakéták a hajtótöltet felrobbant, és a munkások meghaltak. Néha a rakéta kilövés közben felrobbant, és a tüzérek meghaltak. Veszélyes volt ilyen fegyvereket készíteni és használni. Ezért nem terjedt el széles körben. A sikeresen megkezdett munka azonban nem vezetett bolygóközi űrhajó megépítéséhez. A német fasiszták véres világháborút készítettek elő és robbantottak ki.

Rakéta

A rakéták gyártásának hiányosságait szovjet tervezők és feltalálók küszöbölték ki. A Nagy éveiben Honvédő Háború kiváló sugárhajtású fegyvereket adtak a hadseregünknek. Gárdamozsárokat építettek - feltalálták a „Katyushas”-t és az RS-t („eres”) - rakéták.
Rakéta. Minőségi szempontból a szovjet rakétatüzérség minden külföldi modellt felülmúlt, és óriási károkat okozott az ellenségben. Az anyaország védelmében a szovjet nép kénytelen volt a rakétatechnika minden vívmányát a védelem szolgálatába állítani. A fasiszta államokban sok tudós és mérnök már a háború előtt is intenzíven dolgozott a pusztítás és a mészárlás embertelen eszközeinek tervein. Ezt tartották a tudomány céljának.

önvezető repülőgép

A háború alatt Hitler mérnökei több százat építettek önvezető repülőgép: "V-1" lövedékek és "V-2" rakéták. Szivar alakú kagylók voltak, amelyek 14 méter hosszúak és 165 centiméter átmérőjűek voltak. A halálos szivar 12 tonnát nyomott; ebből 9 tonna üzemanyag, 2 tonna hajótest és 1 tonna robbanóanyag. A "V-2" 5500 kilométer per órás sebességgel repült, és 170-180 kilométeres magasságig is fel tudott emelkedni. Ezek a pusztító eszközök nem különböztek az ütés pontosságában, és csak olyan nagy célpontok lövöldözésére voltak alkalmasak, mint a nagy és sűrűn lakott városok. A német fasiszták Londontól 200-300 kilométerre gyártották a "V-2"-t abban a reményben, hogy a város nagy – igen, eljut valahova! Nem valószínű, hogy Newton el tudta volna képzelni, hogy zseniális tapasztalatai és az általa felfedezett mozgástörvények az emberekkel szembeni állati rosszindulatból megalkotott fegyverek alapját képezik, és London egész tömbjei válnak romokká, és válnak az elfogott emberek sírjává. a vak FAA rajtaütése.

Űrhajó

Az emberek évszázadok óta dédelgetik azt az álmot, hogy a bolygóközi űrben repüljenek, meglátogassák a Holdat, a titokzatos Marsot és a felhős Vénuszt. Számos tudományos-fantasztikus regény, novella és novella született a témában. Az írók kiképzett hattyúkon küldték hőseiket égig érő távolságokra léggömbök, ágyúgolyókban vagy más hihetetlen módon. Mindezek a repülési módszerek azonban olyan találmányokon alapultak, amelyeket a tudomány nem támogat. Az emberek csak azt hitték, hogy egy napon képesek lesznek elhagyni bolygónkat, de nem tudták, hogyan tehetnék ezt meg. Figyelemre méltó tudós Konsztantyin Eduardovics Ciolkovszkij 1903-ban először tudományos alapot adott az űrutazás gondolatának. Bebizonyította, hogy az emberek elhagyhatják a Földet és jármű erre egy rakéta szolgál majd, mert a rakéta az egyetlen hajtómű, aminek mozgásához nincs szükség külső támogatásra. Így rakéta levegőtlen térben képes repülni. Konsztantyin Eduardovics Ciolkovszkij tudós bebizonyította, hogy az emberek rakétával elhagyhatják a Földet. Kialakítása szerint az űrhajónak egy rakéta lövedékhez kell hasonlítania, csak a fejrészében lesz az utasok és a műszerek számára kialakított kabin, a többi helyet pedig az üzemanyag-keverék és a motor foglalja el. Adni a hajót kívánt sebességet, megfelelő üzemanyag szükséges. A puskapor és más robbanóanyagok semmiképpen sem alkalmasak: egyszerre veszélyesek és túl gyorsan kiégnek, anélkül, hogy hosszú távú meghajtást biztosítanának. K. E. Tsiolkovsky folyékony üzemanyagot javasolt: alkoholt, benzint vagy cseppfolyósított hidrogént, tiszta oxigénáramban vagy más oxidálószerben égetve. Mindenki felismerte ennek a tanácsnak a helyességét, mert akkoriban nem ismerték a legjobb üzemanyagot. Az első, tizenhat kilogramm súlyú folyékony üzemanyagú rakétát Németországban tesztelték 1929. április 10-én. Egy kísérleti rakéta felszállt a levegőbe, és eltűnt a szem elől, mielőtt a feltaláló és minden jelenlévő nyomon követhette volna, hová repült. A kísérlet után nem sikerült rakétát találni. A következő alkalommal a feltaláló úgy döntött, hogy „kijátssza” a rakétát, és négy kilométer hosszú kötelet kötött rá. A rakéta felszállt, maga mögött húzva a kötél farkát. Két kilométer kötelet húzott ki, elszakította és ismeretlen irányba követte elődjét. És ezt a szökevényt sem találták meg. Az első sikeres rakéta folyékony üzemanyaggal repült a Szovjetunióban 1933. augusztus 17-én. A rakéta felemelkedett, megrepült a kívánt távolságot, és biztonságosan leszállt. Mindezek a felfedezések és találmányok Newton törvényein alapulnak.

Az impulzus megmaradásának törvénye nagy jelentőséggel bír a sugárhajtás mérlegelésekor.
Alatt sugárhajtás megérteni a test mozgását, amely akkor következik be, amikor egy bizonyos része bizonyos sebességgel elválik hozzá képest, például amikor az égéstermékek kiáramlanak egy sugárhajtású repülőgép fúvókájából. Ebből adódik az ún Reaktív erő nyomja a testet.
A reaktív erő sajátossága, hogy magának a rendszernek a részei közötti kölcsönhatás eredményeként jön létre anélkül, hogy külső testekkel kölcsönhatásba lépne.
Míg a gyorsulást hozó erő például egy gyalogosra, hajóra vagy repülőgépre csak e testek földdel, vízzel vagy levegővel való kölcsönhatása következtében jön létre.

Tehát a test mozgása folyadék- vagy gázsugár kiáramlásának eredményeként érhető el.

A természetben sugárhajtású elsősorban a vízi környezetben élő élőlényekben rejlik.



A technológiában a sugárhajtást a folyami közlekedésben (sugárhajtóművek), az autóiparban (versenyautók), a katonai ügyekben, a repülésben és az űrhajózásban használják.
Minden modern nagysebességű repülőgép sugárhajtóművel van felszerelve, mert. képesek biztosítani a szükséges repülési sebességet.
A világűrben nem lehet más motort használni, kivéve a sugárhajtásúakat, mivel nincs támasz, ahonnan kiindulva lehetne gyorsulást kapni.

A sugárhajtástechnika fejlődésének története

Az orosz harci rakéta megalkotója a tüzérségi tudós K.I. Konsztantyinov. A 80 kg-os tömeggel a Konstantinov rakéta hatótávolsága elérte a 4 km-t.




A sugárhajtás repülőgépen való alkalmazásának ötletét, egy sugárhajtású repüléstechnikai műszer projektjét 1881-ben terjesztette elő N.I. Kibalchich.




1903-ban a híres fizikus, K.E. Ciolkovszkij bebizonyította a bolygóközi térben való repülés lehetőségét, és kidolgozta az első folyékony hajtóanyagú hajtóműves rakétasík projektjét.




K.E. Ciolkovszkij egy űrrakéta vonatot tervezett, amely számos rakétából állt, amelyek felváltva működnek, és leesnek, amikor az üzemanyag elfogy.


A sugárhajtóművek használatának elvei

Bármely sugárhajtómű alapja az égéstér, amelyben az üzemanyag égése során olyan gázok képződnek, amelyek nagyon magas hőmérsékletűek és nyomást gyakorolnak a kamra falaira. A gázok nagy sebességgel szöknek ki a rakéta keskeny fúvókájából, és tolóerőt hoznak létre. A lendület megmaradásának törvénye szerint a rakéta az ellenkező irányban gyorsul.

A rendszer lendülete (rakéta égéstermékei) nulla marad. Mivel a rakéta tömege csökken, még a gázok állandó kiáramlási sebessége mellett is, sebessége növekedni fog, fokozatosan elérve a maximális értékét.
A rakéta mozgása egy változó tömegű test mozgásának példája. A sebesség kiszámításához a lendület megmaradásának törvényét használják.



A sugárhajtóműveket rakétahajtóművekre és sugárhajtóművekre osztják.

rakétahajtóművek szilárd vagy folyékony tüzelőanyaggal kapható.
A szilárd hajtóanyagú rakétamotorokban az üzemanyagot és az oxidálószert is tartalmazó hajtóanyagot a motor égésterébe helyezik.
V folyékony hajtóanyagú motorok indulásra hivatott űrhajók, az üzemanyagot és az oxidálószert külön tárolják speciális tartályokban, és az égéstérbe szivattyúzzák. Tüzelőanyagként használható bennük petróleum, benzin, alkohol, folyékony hidrogén stb., az égéshez szükséges oxidálószerként pedig folyékony oxigén, salétromsav stb.




A modern háromfokozatú űrrakétákat függőlegesen indítják, és miután áthaladtak a légkör sűrű rétegein, egy adott irányú repülésre kerülnek. Minden rakétafokozatnak saját üzemanyag- és oxidálótartálya, valamint saját sugárhajtóműve van. Ahogy az üzemanyag ég, a kiégett rakétafokozatokat eldobják.




Légsugárhajtóművek jelenleg főleg repülőgépekben használják. Legfőbb különbségük a rakétahajtóművektől, hogy az üzemanyag elégetéséhez az oxidálószer a légkörből a motorba belépő levegő oxigénje.
A sugárhajtóművek közé tartoznak az axiális és centrifugális kompresszorral ellátott turbókompresszoros motorok.
Az ilyen motorokban a levegőt egy általa hajtott kompresszor szívja be és sűríti gázturbina. Az égésteret elhagyó gázok tolóerőt hoznak létre és forgatják a turbina rotorját.




Nagyon nagy repülési sebességnél a szembejövő szembejövő gázok összenyomása az égéstérben végrehajtható légáramlat. Nincs szükség kompresszorra.

A sugárhajtás a természetben és a technológiában nagyon gyakori jelenség. A természetben akkor fordul elő, amikor a test egyik része bizonyos sebességgel elválik egy másik részétől. Ebben az esetben a reaktív erő az adott szervezet külső testekkel való kölcsönhatása nélkül jelenik meg.

Annak érdekében, hogy megértsük, mi forog kockán, a legjobb, ha példákhoz fordulunk. a természetben és a technológiában számos. Először arról lesz szó, hogyan használják az állatok, majd hogyan alkalmazzák a technológiában.

Medúza, szitakötő lárvák, planktonok és puhatestűek

Sokan a tengerben úszva találkoztak medúzával. A Fekete-tengeren legalábbis van belőlük elég. Nem mindenki gondolta azonban, hogy a medúza csak a sugárhajtás segítségével mozog. A szitakötőlárvák, valamint a tengeri plankton egyes képviselői ugyanazt a módszert használják. Az ezt használó gerinctelen tengeri állatok hatékonysága gyakran sokkal magasabb, mint a műszaki találmányoké.

Sok puhatestű olyan módon mozog, ami minket érdekel. Ilyen például a tintahal, a tintahal, a polip. Különösen a fésűkagyló tengeri puhatestű képes előrehaladni egy vízsugár segítségével, amely akkor lökődik ki a héjból, amikor szelepei élesen össze vannak nyomva.

És ez csak néhány idézhető példa az állatvilág életéből, felfedve a témát: "Repülőgép meghajtás a mindennapi életben, a természetben és a technikában."

Hogyan mozognak a tintahalak

A tintahal is nagyon érdekes ebből a szempontból. Mint sok lábasfejű, ez is a következő mechanizmus segítségével mozog a vízben. A test előtt elhelyezett speciális tölcséren, valamint egy oldalsó résen keresztül a tintahal vizet visz be kopoltyúüregébe. Aztán erőteljesen kidobja a tölcséren keresztül. A tintahal a tölcsér csövét hátra vagy oldalra irányítja. Ebben az esetben a mozgás különböző irányokba hajtható végre.

A módszer, amit a salpa használ

A salpa által alkalmazott módszer is érdekes. Ez egy átlátszó testű tengeri állat neve. A salpa mozgás közben vizet szív be, ehhez az elülső nyílást használja. A víz egy széles üregben van, és a kopoltyúk átlósan helyezkednek el benne. A lyuk bezárul, amikor a salpa nagy korty vizet iszik. Kereszt- és hosszanti izmai összehúzódnak, az állat egész teste összehúzódik. A hátsó lyukon keresztül a víz kinyomódik. Az állat a kiáramló sugár reakciója miatt halad előre.

Kalmár - "élő torpedók"

Talán a legérdekesebb az a sugárhajtómű, amivel a tintahal rendelkezik. Ezt az állatot a nagy óceánmélységben élő gerinctelen állatok legnagyobb képviselőjének tekintik. A sugárhajtású navigációban a tintahalak igazi tökéletességet értek el. Még ezeknek az állatoknak a teste is egy rakétára hasonlít külső formák. Vagy inkább ez a rakéta a tintahalat másolja, mivel ebben a kérdésben ő birtokolja a vitathatatlan fölényt. Ha lassan kell mozogni, az állat ehhez egy nagy, rombusz alakú uszonyt használ, amely időnként meghajlik. Ha gyors dobásra van szüksége, egy sugárhajtómű segít.

A puhatestű testét minden oldalról köpeny - izomszövet veszi körül. Az állat testének teljes térfogatának csaknem fele az üreg térfogatára esik. A tintahal a köpenyüreget arra használja, hogy vizet szívjon belé. Aztán egy keskeny fúvókán keresztül hirtelen kilöki a felgyülemlett vízsugarat. Ennek eredményeként nagy sebességgel rántásokkal hátrafelé mozog. Ugyanakkor a tintahal mind a 10 csápját csomóvá hajtja a feje fölött, hogy áramvonalas formát kapjon. A fúvóka speciális szeleppel rendelkezik, és az állat izmai el tudják forgatni. Így a mozgás iránya megváltozik.

Lenyűgöző tintahal mozgási sebesség

Azt kell mondanom, hogy a tintahal motor nagyon gazdaságos. A sebesség, amelyet képes fejleszteni, elérheti a 60-70 km / h-t. Egyes kutatók úgy vélik, hogy akár 150 km/h-t is elérhet. Amint látja, a tintahalat okkal nevezik "élő torpedónak". A kívánt irányba tud fordulni, lehajolva, felfelé, balra vagy jobbra csápok, kötegbe hajtva.

Hogyan szabályozza a tintahal a mozgást

Mivel a kormánykerék magának az állatnak a méretéhez képest nagyon nagy, ahhoz, hogy a tintahal könnyedén elkerülje az akadállyal való ütközést, akár maximális sebességgel haladva is elegendő a kormány enyhe mozgása. Ha élesen elfordítja, az állat azonnal az ellenkező irányba rohan. A tintahal hátrahajlítja a tölcsér végét, és ennek következtében fejjel előre tud csúszni. Ha jobbra íveli, egy sugár lökése balra dobja. Ha azonban gyorsan kell úszni, a tölcsér mindig közvetlenül a csápok között található. Az állat ebben az esetben a farkával rohan előre, mint egy gyorsan járó rák, ha olyan mozgékonysága lenne, mint egy lóé.

Abban az esetben, ha nem kell sietni, a tintahal és a tintahal úszik, miközben hullámzik az uszonyai. Miniatűr hullámok futnak át rajtuk elölről hátrafelé. A tintahal és a tintahal kecsesen siklik. Csak időnként szúrják ki magukat egy vízsugárral, amely a köpenyük alól kilökődik. Az ilyen pillanatokban jól láthatóak azok a külön ütések, amelyeket a puhatestű vízsugarak kitörése során kap.

repülő tintahal

Egyes lábasfejűek akár 55 km/h-ra is felgyorsulhatnak. Úgy tűnik, hogy senki nem végzett közvetlen méréseket, de a repülő tintahalak hatótávolsága és repülési sebessége alapján tudunk ilyen adatot adni. Kiderült, hogy van néhány. A Stenoteuthis tintahal a puhatestűek legjobb pilótája. Az angol tengerészek repülő tintahalnak (flying squid) hívják. Ez az állat, amelynek fényképét fent mutatjuk be, kicsi, körülbelül egy hering méretű. Olyan gyorsan üldözi a halakat, hogy gyakran kiugrik a vízből, és nyílként száguld át a felszínén. Ezt a trükköt akkor is alkalmazza, ha ragadozók – makréla és tonhal – veszélyben van. A vízben elért maximális tolóerőt követően a tintahal a levegőbe indul, majd több mint 50 méterrel a hullámok felett repül. Repülés közben olyan magasan van, hogy a repülő tintahalak gyakran a hajók fedélzetére esnek. A 4-5 méteres magasság náluk semmiképpen sem rekord. Néha a repülő tintahal még magasabbra repül.

Dr. Rees, az Egyesült Királyság kagylókutatója tudományos cikkében leírta ezeknek az állatoknak egy képviselőjét, akinek testhossza mindössze 16 cm volt, de jó messzire képes volt repülni a levegőben, majd leszállt a a jacht hídja. És ennek a hídnak a magassága majdnem 7 méter volt!

Van, amikor egyszerre sok repülő tintahal esik a hajóra. Trebius Niger, egy ókori író egy szomorú történetet mesélt el egy hajóról, amely képtelen volt elviselni ezeknek a tengeri állatoknak a súlyát, és elsüllyedt. Érdekes módon a tintahalak gyorsítás nélkül is képesek felszállni.

repülő polipok

A polipok is képesek repülni. Jean Verany francia természettudós figyelte, amint egyikük felgyorsul az akváriumában, majd hirtelen kiugrott a vízből. Az állat körülbelül 5 méteres ívet írt le a levegőben, majd az akváriumba zuhant. Az ugráshoz szükséges sebességet elérő polip nemcsak a sugárhajtásnak köszönhetően mozgott. Csápjaival is evezett. A polipok zsákszerűek, így rosszabbul úsznak, mint a tintahalak, de a kritikus pillanatokban ezek az állatok képesek esélyt adni a legjobb sprinterekre. A California Aquarium dolgozói egy rákot megtámadó polipról akartak fényképet készíteni. A prédájára rohanó polip azonban olyan sebességet fejlesztett ki, hogy még a speciális mód használatakor is elmosódottak lettek a fotók. Ez azt jelenti, hogy a dobás a másodperc töredékéig tartott!

A polipok azonban általában meglehetősen lassan úsznak. Joseph Signl tudós, aki a polipok vándorlását tanulmányozta, azt találta, hogy egy 0,5 méteres polip átlagosan 15 km/h sebességgel úszik. Minden egyes vízsugár, amit a tölcsérből kidob, előre (pontosabban hátrafelé, hiszen hátrafelé úszik) 2-2,5 m-rel mozgatja.

"Spriccelő uborka"

A sugárhajtást a természetben és a technológiában a növényvilágból vett példákkal szemléltethetjük. Az egyik leghíresebb az érlelt termések az úgynevezett. A legkisebb érintésre lepattannak a szárról. Ezután az ennek következtében keletkezett lyukból nagy erővel egy speciális ragacsos folyadékot lövell ki, amelyben a magvak találhatók. Maga az uborka az ellenkező irányba repül, legfeljebb 12 m távolságra.

A lendület megmaradásának törvénye

Mindenképpen meséljen róla, figyelembe véve a sugárhajtást a természetben és a technológiában. A tudás lehetővé teszi számunkra, hogy különösen a saját mozgási sebességünket változtassuk meg, ha nyílt térben vagyunk. Például egy csónakban ülsz, és van nálad néhány kő. Ha egy bizonyos irányba dobja őket, a csónak az ellenkező irányba fog mozogni. Ez a törvény a világűrben is érvényesül. Erre a célra azonban használják

Milyen egyéb példákat említhetünk a sugárhajtásra a természetben és a technológiában? Nagyon jól illusztrálja a lendület megmaradásának törvényét a fegyver példája.

Tudniillik a belőle leadott lövést mindig visszarúgás kíséri. Tegyük fel, hogy a golyó súlya megegyezik a fegyver súlyával. Ebben az esetben ugyanolyan sebességgel repülnének szét. A visszarúgás azért történik, mert reaktív erő keletkezik, mivel van egy eldobott tömeg. Ennek az erőnek köszönhetően a mozgás levegőmentes térben és levegőben egyaránt biztosított. Minél nagyobb a kiáramló gázok sebessége és tömege, annál nagyobb a vállunk által érzett visszarúgás. Ennek megfelelően a reaktív erő annál nagyobb, minél erősebb a fegyver reakciója.

Álmok az űrbe repülésről

A természetben és a technológiában alkalmazott sugárhajtás évek óta új ötletek forrása a tudósok számára. Az emberiség évszázadok óta arról álmodott, hogy az űrbe repül. Feltételezhető, hogy a sugárhajtás természetben és technikában való alkalmazása korántsem merítette ki önmagát.

És minden egy álommal kezdődött. A tudományos-fantasztikus írók több évszázaddal ezelőtt különféle eszközöket ajánlottak fel e kívánt cél elérése érdekében. A 17. században Cyrano de Bergerac francia író történetet készített a Holdra való repülésről. Hőse egy vaskocsi segítségével érte el a Föld műholdját. Ezen a kialakításon folyamatosan erős mágnest dobált. A hozzá vonzódó kocsi egyre magasabbra emelkedett a Föld fölé. Végül elérte a Holdat. Egy másik híres szereplő, Münchausen báró babszáron mászott fel a Holdra.

Persze akkor még keveset tudtak arról, hogy a sugárhajtás természetben és technikában történő alkalmazása hogyan könnyíti meg az életet. De a képzelet repülése természetesen új távlatokat nyitott meg.

Útban egy kiemelkedő felfedezés felé

Kínában az i.sz. 1. évezred végén. e. feltalálta a sugárhajtást, amely rakétákat hajtott. Ez utóbbiak egyszerűen puskaporral töltött bambuszcsövek voltak. Ezeket a rakétákat szórakozásból indították. A sugárhajtóművet az egyik első autótervezésben használták. Ez az ötlet Newtoné volt.

N.I. arra is gondolt, hogyan jön létre a sugárhajtás a természetben és a technológiában. Kibalchich. Ez egy orosz forradalmár, egy sugárhajtású repülőgép első projektjének szerzője, amelyet arra terveztek, hogy valaki repüljön rajta. A forradalmárt sajnos 1881. április 3-án kivégezték. Kibalchichot azzal vádolták, hogy részt vett a II. Sándor elleni merényletben. Már a börtönben, a halálos ítélet végrehajtására várva folytatta egy olyan érdekes jelenség tanulmányozását, mint a természetben és a technológiában a sugárhajtás, amely egy tárgy egy részének leválasztásakor jelentkezik. E tanulmányok eredményeként dolgozta ki projektjét. Kibalchich azt írta, hogy ez az ötlet támogatta őt pozíciójában. Készen áll arra, hogy nyugodtan nézzen szembe a halálával, tudva, hogy egy ilyen fontos felfedezés nem hal meg vele.

Az űrrepülés ötletének megvalósítása

A sugárhajtás természetben és technológiában való megnyilvánulását továbbra is K. E. Tsiolkovsky tanulmányozta (fotója fent látható). A 20. század elején ez a nagyszerű orosz tudós felvetette a rakéták űrrepüléshez való felhasználásának ötletét. Erről a témáról írt cikke 1903-ban jelent meg. Egy olyan matematikai egyenletet mutatott be, amely az űrhajózás számára a legfontosabb lett. Korunkban „Ciolkovszkij-formulaként” ismert. Ez az egyenlet egy változó tömegű test mozgását írja le. További írásaiban egy folyékony üzemanyaggal működő rakétamotor sémáját mutatta be. Ciolkovszkij a sugárhajtás természetben és technológiában való felhasználását tanulmányozva többlépcsős rakétatervet dolgozott ki. Ő is az az ötlet, hogy teljes űrvárosokat hozzanak létre a Föld-közeli pályán. Ezekre a felfedezésekre jutott a tudós a sugárhajtás természetben és technológiában való tanulmányozása során. Ciolkovszkij szerint a rakéták az egyetlen olyan járművek, amelyek képesek legyőzni a rakétát, ő olyan mechanizmusként határozta meg, amelynek van egy sugárhajtóműve, amely a rajta található üzemanyagot és oxidálószert használja. Ez a berendezés átalakítja az üzemanyag kémiai energiáját, amely a gázsugár mozgási energiájává válik. Maga a rakéta az ellenkező irányba kezd mozogni.

Végül a tudósok, miután tanulmányozták a testek reaktív mozgását a természetben és a technikában, áttértek a gyakorlatra. Nagyszabású feladat volt az emberiség régóta fennálló álmának megvalósítása. És a szovjet tudósok egy csoportja, élén S. P. Koroljev akadémikussal, megbirkózott vele. Megvalósította Ciolkovszkij ötletét. Bolygónk első mesterséges műholdját 1957. október 4-én bocsátották fel a Szovjetunióban. Ebben az esetben természetesen rakétát használtak.

Yu. A. Gagarin (a fenti képen) volt az az ember, akit az a megtiszteltetés érte, hogy elsőként repült a világűrben. Ez a világ számára fontos esemény 1961. április 12-én történt. Gagarin a Vosztok műholdon repült körbe a Föld körül. A Szovjetunió volt az első állam, amelynek rakétái elérték a Holdat, körülrepültek, és lefényképezték a Földről láthatatlan oldalt. Ráadásul az oroszok látogatták meg először a Vénuszt. Tudományos műszereket hoztak a bolygó felszínére. Neil Armstrong amerikai űrhajós az első ember, aki a Hold felszínén járt. 1969. július 20-án landolt rajta. 1986-ban a Vega-1 és a Vega-2 (a Szovjetunióhoz tartozó hajók) közelről vizsgálták a Halley-üstököst, amely 76 évente csak egyszer közelíti meg a Napot. Folytatódik az űrkutatás...

Amint látja, a fizika nagyon fontos és hasznos tudomány. A sugárhajtás a természetben és a technológiában csak egyike azon érdekes kérdéseknek, amelyekkel foglalkozik. És ennek a tudománynak az eredményei nagyon-nagyon jelentősek.

Hogyan használják ma a sugárhajtást a természetben és a technológiában

A fizikában különösen fontos felfedezések születtek az elmúlt néhány évszázadban. Míg a természet gyakorlatilag változatlan marad, a technológia fejlődik gyorsan. Napjainkban a sugárhajtás elvét nemcsak a különféle állatok és növények, hanem az űrhajózás és a repülés is széles körben alkalmazzák. A világűrben nincs olyan közeg, amellyel a test kölcsönhatásba léphetne, hogy megváltoztassa sebességének modulusát és irányát. Éppen ezért csak rakétákkal lehet vákuumban repülni.

Ma a sugárhajtást aktívan használják a mindennapi életben, a természetben és a technikában. Ez már nem olyan rejtély, mint régen. Az emberiségnek azonban nem szabad itt megállnia. Új távlatok tárulnak elénk. Szeretném hinni, hogy a cikkben röviden ismertetett sugárhajtás a természetben és a technológiában új felfedezésekre inspirál majd valakit.

„Világ körül” jelölés

Az újév ünneplésére készülve lufikkal díszítettem a lakást. Amikor felfújtam a léggömböket, az egyik kiszabadult a kezem közül, és nagy sebességgel elrepült tőlem az ellenkező irányba. Feltettem magamnak a kérdést: mi történt a labdával? A szülők elmagyarázták, hogy sugárhajtásról van szó. Úgy repül a léggömb, mint egy rakéta?

Hipotézis, amelyet a vizsgálat során előterjesztettem: talán a sugárhajtás a természetben fordul elő és Mindennapi élet.

Gólok művek:

  • tanulmányozza a sugárhajtás fizikai alapelveit
  • azonosítani, hol fordul elő a sugárhajtás a természetben és a mindennapi életben.

Hipotézisem megerősítésére vagy cáfolatára felállítottam magam feladatok:

  • kísérleteket végezni a sugárhajtást illusztrálva,
  • nem fikciós irodalmat olvasni a sugárhajtásról,
  • releváns anyagokat találni az interneten,
  • készítsen prezentációt a témában.

TÖRTÉNETI HIVATKOZÁS

A sugárhajtást még az első lőporos tűzijátékok és jelzőrakéták gyártásakor is alkalmazták Kínában a 10. században. A 18. század végén az indiai csapatok a brit gyarmatosítók elleni harcban harci rakétákat használtak fekete füstporon. Oroszországban a porrakétákat a 19. század elején fogadták el.

A Nagy Honvédő Háború idején a német csapatok V-2 ballisztikus rakétákat használtak, és brit és belga városokat lőttek. A szovjet csapatok nagy sikerrel alkalmazták a létesítményeket szalva tűz"Katyusha".

A sugárhajtóművek elődei:

  • Alexandriai Heron görög matematikus és mechanikus (2.1. melléklet), az aeolipil (Gémgolyó) megalkotója;
  • Segner János magyar tudós (2.3. melléklet), aki megalkotta a "Segner-kereket";
  • N. I. Kibalchich volt az első, aki sugárhajtást alkalmazott űrrepülésekhez;
  • A rakéta-navigáció további elméleti fejlesztése az orosz tudós, Ciolkovsky K.E.
  • Munkái ihlették S. P. Korolevot, hogy repülőgépeket alkosson emberes űrrepüléshez. Ötleteinek köszönhetően a világon először lőttek fel mesterséges földi műholdat (57.10.04) és az első emberes műholdat pilóta-kozmonautával a Yu.A. Gagarin (1961. április 12.).

FIZIKAI ALAPELVEK sugárhajtás ÉS RAKETA ESZKÖZ

A reaktív mozgás a cselekvés és a reakció elvén alapul: ha az egyik test hat a másikra, akkor pontosan ugyanaz az erő hat rá, de ellenkező irányba.

Végeztem egy kísérletet, amely bebizonyítja, hogy minden cselekvésre egyenlő és ellentétes reakció jár. (Videoklip)

A modern űrrakéta nagyon összetett és nehéz. repülőgép, amely több százezer és millió alkatrészből áll. Ebből áll dolgozó test(azaz a tüzelőanyag elégetése során keletkező és sugársugár formájában kibocsátott forró gázok) és a végső "száraz" a rakéta forró gázok rakétából való kilökődése után visszamaradó rakéta tömege (ez a rakéta héja, azaz az űrhajósok életfenntartó rendszerei, felszerelései stb.). A kozmikus sebesség elérésére többlépcsős rakétákat használnak. Amikor a reaktív gázsugár kilökődik a rakétából, maga a rakéta rohan az ellenkező irányba, felgyorsulva az 1. kozmikus sebességre: 8 km/s.

Kísérletet végeztem a kocsik kölcsönhatására vonatkozóan, és bebizonyítottam, hogy minél nagyobb az üzemanyag tömege, annál nagyobb a rakéta sebessége. Ez azt jelenti, hogy az űrrepülésekhez hatalmas mennyiségű üzemanyagra van szükség.

JET PROMÓCIÓ A TERMÉSZETBEN

Tehát hol fordul elő a sugárhajtás a természetben? A halak úsznak, a madarak repülnek, az állatok futnak. Minden egyszerűnek tűnik. Bármennyire. Az állatokban való vándorlás nem szeszély, hanem súlyos szükségszerűség. Ha enni akarsz - tudj mozogni. Ha nem akarod, hogy megegyék – tudd, hogyan osonhatsz el. Az űrben való gyors mozgáshoz nagy sebességet kell kifejlesztenie.

Erre pl. fésűkagyló- van egy sugárhajtóműve. Erőteljesen löki ki a vizet a kagylóból és saját hosszának 10-20-szorosát repül! Salpa, szitakötő lárvák, Halak- mindegyik a sugárhajtás elvét használja a térben való mozgáshoz. Polip 50 km/h-ig fejleszti a sebességet, és ez a sugár tolóerejének köszönhető. Még a szárazföldön is tud járni, mert. vízkészlet van a keblében erre az esetre. Tintahal- az óceánmélység legnagyobb gerinctelen lakója a sugárhajtás elve szerint mozog.

A sugárhajtásra a növényvilágban is találhatunk példákat. A déli országokban (és itt a Fekete-tenger partján is) nő az ún "spriccelő uborka Az érett, az uborkához hasonló gyümölcsöt csak finoman kell megérinteni, amint az lepattan a szárról, és a termésből kialakított lyukon keresztül akár 10 m/s sebességgel is kirepül a magokból álló folyadék. Maguk az uborkák az ellenkező irányba repülnek el.uborka (egyébként "hölgypisztolynak" hívják) több mint 12 m.

A mindennapi életben példával lélek tovább rugalmas tömlő láthatja a sugárhajtás megnyilvánulását. Csak vizet kell önteni a zuhany alá, mert a végén lévő permetező fogantyú az áramló fúvókákkal ellentétes irányba tér el.

A kerti és gyümölcsös ültetvények öntözésére szolgáló locsolóberendezések (7.2. melléklet) működése a sugárhajtás elvén alapul. A víznyomás vízpermetezőkkel forgatja a fejet.

A sugárhajtás elve segíti a mozgást úszó. Minél jobban visszanyomja az úszó a vizet, annál gyorsabban úszik. (7.3. függelék)

A mérnökök már készítettek egy tintahalmotorhoz hasonló motort. Vízsugárnak hívják. (7.4. függelék)

KÖVETKEZTETÉS

Munka közben:

1. Megállapítottam, hogy a sugárhajtás elve a cselekvés és a reakció fizikai törvénye

2. Kísérletileg igazolta egy test sebességének a rá ható másik test tömegétől való függését.

3. Meggyőződésem, hogy a sugárhajtás megtalálható a technikában, a mindennapi életben és a természetben, sőt a rajzfilmekben is.

4. Most, hogy ismerem a sugárhajtást, sok bajt el tudok kerülni, mint pl.: csónakból a partra ugrás, fegyverrel lövés, beleértve a zuhanyzást stb.

Szóval ezt mondhatom hipotézis, Az általam előterjesztett beigazolódott: a sugárhajtás elve nagyon elterjedt a természetben és a mindennapi életben.

IRODALOM

  • Könyv fizika 6-7. osztályos olvasáshoz I.G. Kirillova, - M: Oktatás, 1978. -97-99s.
  • Fizika – fiataloknak tanórán kívüli olvasás 7. osztály. M.N. Alekseeva, -M: Felvilágosodás, 1980. - 113 p.
  • Hello, fizika. L. Ya. Galpershtein, - M: Gyermekirodalom, 1967. - 39-41
  • Tudományos Enciklopédia, A. Craig, K. Rosni, - M: Rosman, 1997.- 29. o.
  • Hello polip. "Misha" magazin, 1995, 8. szám, 12-13
  • Lábak, szárnyak és még ... egy sugárhajtómű. Misha magazin, 1995, 8. szám, 14s
  • Wikipédia: -ru.wikipedia.org