Реактивное движение ученые. Подобные документы

Реактивное движение ученые. Подобные документы

Реактивное движение

Понятие и характеристики реактивного двигателя. Космическая ракета — летательный аппарат, двигающийся за счёт реактивной силы. Рассмотрение принципа движения кальмара. Исследование К.Э. Циолковского. Действие продуктов сгорания углеводородного топлива.

Реактивное движение

Реактивное движение - движение тела, обусловленное отделением от него с некоторой скоростью какой-то его части. История создания реактивного двигателя, его основные элементы и принцип работы. Физические законы Циолковского, устройство ракеты-носителя.

Реактивное движение в природе и технике

Движение, возникающее при отделении от тела со скоростью какой-либо его части. Использование реактивного движения моллюсками. Применение реактивного движения в технике. Основа движения ракеты. Закон сохранения импульса. Устройство многоступенчатой ракеты.

Реактивное движение

Понятие реактивного движения, его проявление в ракете. Строение ракеты и ракетное топливо. Применение ракет в научной деятельности, космонавтике, военном деле. Создание модели с использованием явления перехода потенциальной энергии воды в кинетическую.

Реактивное движение

Принципы реактивного движения, которые находят широкое практическое применение в авиации и космонавтике. Первый проект пилотируемой ракеты с пороховым двигателем известного революционера Кибальчича. Устройство ракеты-носителя. Запуск первого спутника.

Реактивный двигатель

Реактивное движение, его применение: двигатели, оружие; проявление закона сохранения импульса тела при запуске многоступенчатой ракеты. История создания реактивной техники К.Э. Циолковским, Ю.А. Гагариным, С.П. Королевым. Реактивное движение в природе.

Реактивное движение

Процессы, которые происходят при взаимодействии тел. Закон сохранения импульса, условия применения. Основа вращения устройства "сигнерова колеса". История проекта ракеты с пороховым двигателем. Технические характеристики корабля-спутника "Восток-1".

Реактивное движение

Реактивное движение среди растительного и животного мира. Примеры ракетных двигателей. Применение ракет в военном деле, в научных и метеорологические исследования, для нужд космонавтики, в любительских и профессиональных целях, в ракетных автомобилях.

Реактивное движение в природе

Реактивное движение: сохранение импульса изолированной механической системы тел как сущность и принцип его возникновения. Примеры реактивного движения в природе и технике: "бешеный" огурец, морские животные, насекомые. Конструкция водометного двигателя.

Реактивное движение тела

Импульс тела и силы. Изучение закона сохранения импульса и условий его применения. Исследование истории реактивного движения. Практическое применение принципов реактивного движения тела в авиации и космонавтике. Характеристика значения освоения космоса.

Реактивное движение примеры. Что такое реактивное движение

Тема урока тесно связана с законом сохранения импульса и называется « Реактивное движение ». Сегодня мы обсудим, что это за движение и как оно определяет движение ракет и самолетов.

Явление отдачи

На практике часто приходится сталкиваться с ситуацией, когда тело под действием внутренних сил распадается на части. Если внутренние силы достаточно велики по сравнению с внешними силами, то можно применять закон сохранения импульса и описывать движение этих тел. Эта ситуация имеет название «явление отдачи». Примером такого явления является выстрел снарядом из пушки (рис. 1).

Рис. 1. Выстрел снарядом из пушки

Пушка выстреливает снарядом. Снаряд движется в направлении оси. По закону сохранения импульса пушка начнет двигаться в противоположную сторону. Для простоты будем считать, что все скорости направлены вдоль одной прямой параллельно оси.

Запишем закон сохранения импульса. До выстрела система покоилась, значит, импульс был равен нулю. После выстрела импульс системы состоит из двух частей: импульс снаряда и импульс пушки. Получаем:

Перепишем полученное выражение в проекциях на ось. При этом скорость снаряда будет со знаком «+», а скорость пушки (скорость отдачи) со знаком «-».

Выразим скорость, с которой откатится пушка:

Подставим следующие значения:.

В реальности данная скорость может быть меньше за счет того, что масса пушки будет больше. Или же за счет специального оборудования (противооткатные опоры, гидропневматический амортизатор), которое предотвращает откат назад. В современных автоматах и пулеметах за счет энергии отдачи происходит перезаряд орудия и выброс гильзы.

Явление отдачи – это причина любого движения на Земле. Рассмотрим движение автомобиля. Он катится по земле, и между автомобилем и землей возникает сила трения. Эта сила является внутренней для системы «автомобиль – Земля». Фактически автомобиль отталкивается от Земли и приобретает скорость в одну сторону, а Земля приобретает скорость в противоположную сторону. Конечно, Земля имеет намного большую массу, чем автомобиль, и она не движется в том направлении, в котором она должна была бы двигаться, если бы имела малую массу.

Явление отдачи сопровождает многие процессы в микромире. Например, процесс деления ядра урана при попадании в него медленного нейтрона (рис. 2). До деления ядро и нейтрон можно считать неподвижным, а после деления два осколка разлетаются с большой скоростью в разные стороны. Здесь тоже применим закон сохранения импульса.

Рис. 2. Процесс деления ядра урана

Наиболее привычным примером явления отдачи является реактивное движение (движение космических ракет).

На сегодняшний день реактивное движение широко распространено не только среди ракет и самолетов, многие животные тоже используют реактивное движение. Например, такие морские животные, как осьминоги или каракатицы, используют как раз реактивное движение. Они набирают воду, потом ее под давлением из себя выдавливают, и это приводит к тому, что они быстро перемещаются под водой (рис. 3).

Рис. 3. Реактивное движение осьминога и каракатицы

Определение. Реактивным движением называют движение, которое происходит в результате отделения от тела какой-либо его части или, наоборот, если к телу присоединяется какая-либо часть.

Реактивное движение в растительном мире. Растительный мир

Представителями фауны также используются законы реактивного движения. Большую часть растений, обладающих такими свойствами составляют однолетники и малолетники: колючеплодник, чесночница черешчатая, сердечник недотрога, пикульник двунадрезный, мёрингия трёхжилковая.

Колючеплодник, иначе бешеный огурец, относят к семейству тыквенных. Это растение достигает больших размеров, имеет толстый корень с шершавым стеблем и крупными листьями. Произрастает на территории Средней Азии, Средиземноморья, на Кавказе, довольно распространен на юге России и Украины. Внутри плода в период созревания семян преобразуется в слизь, которая под действием температур начинает бродить и выделять газ. Ближе к созреванию давление внутри плода может достигнуть 8 атмосфер. Тогда при легком прикосновении плод отрывается от основания и семена с жидкостью со скоростью 10 м/с вылетают из плода. Благодаря способности стрелять на 12 м. в длину, растение назвали «дамский пистолет».

Сердечник недотрога — однолетний широко распространённый вид. Встречается, как правило, в тенистых лесах, по берегам вдоль рек. Попав в северо-восточную часть Северной Америки и в Южную Африку, благополучно прижился. Сердечник-недотрога размножается семенами. Семена у сердечника-недотроги мелкие, массой не более 5 мг, которые отбрасываются на расстояние в 90 см. Благодаря такому способу распространения семян, растение и получило свое название.

Реактивное движение медуза. Биологи разобрались с реактивным движением «колониальных медуз»

Коллектив биологов из США выяснил, каким образом регулируется движение в колонии сифонофор — небольших родственников медуз, имеющих около десятка синхронно действующих плавательных колоколов. Оказалось, что между «старыми» и «молодыми» колоколами поделены роли в управлении колонией, благодаря чему достигается оптимальное распределение нагрузки во время движения. Исследование опубликовано в Nature Communications .
Колония сифонофор представляет собой ствол, к которому крепятся различные функциональные части животного, в том числе — плавательные колокола (нектофоры). Каждый из них работает так же, как колокол медузы: за счет последовательных сокращений он создает в жидкости струю, которая и толкает его вперед. Используя большое число таких колоколов, колония сифонофор может преодолевать значительные расстояния: сотни метров в сутки при длине животного всего несколько сантиметров.
Авторы помещали пойманных сифонофор Nanomia bijuga в бассейн с водой, в который также были добавлены частицы-трейсеры, благодаря которым можно было отслеживать потоки жидкости. Далее бассейн подсвечивали, а движения животного снимали со скоростью 1000 кадров в секунду. По движению трейсеров ученые смогли определить роли и особенности плавательных колоколов, а также оценить их силовой вклад в общее движение колонии.
Оказалось, что чем «моложе» был колокол, тем ближе он располагался к переднему концу колонии, и тем сильнее он отклонялся от оси стержня. Таким образом, даже при небольшом размере «молодые» колокола вносили существенный вклад в крутящий момент, то есть управляли поворотами всей колонии. При этом наиболее «старые» колокола помещались у основания стержня и гораздо меньше отклонялись от его оси. Они создавали основную поступательную силу.

Урок "Реактивное движение"

Цель: выяснить сущность реактивного движения, назначение, конструкция и принцип действия ракет, реактивное движение в технике и в природе.

ТСО и наглядность:

• ПО: ОС Windows, Microsoft Power Point, мультимедиа-проектор, CD-диск курса “Физика. Библиотека наглядных пособий”, 1С: школа,
• Презентация “Реактивное движение”, Приложение 1 ,
• Реактивное движение (таблица),
• модель ракеты.

Класс разбивается на группы по 2-4 человека, в зависимости от наполняемости класса. Работа группы оценивается баллами: один верный ответ- один балл. В конце урока баллы суммируются, группа вправе разделить полученные баллы в зависимости от вклада каждого учащегося в работу группы. Учащимся получившим недостаточное количество баллов учитель дает дополнительное задание.

I. Организация класса: объявление темы, цели урока, озвучивание контрольных вопросов (т.е. вопросов ответы на которые должны быть получены в течении урока).

Контрольные вопросы:

1. Какое движение называется реактивным?

2. На каком законе основано реактивное движение?

3. От чего зависит скорость ракеты?

II. Повторение.

Работа в группах по вопросам:

1. Всегда ли удобно пользоваться законами Ньютона для описания взаимодействия тел?
2. Что такое импульс?
3. Куда направлен вектор импульса?
4. Сформулируйте закон сохранения импульса.
5. Кто открыл закон сохранения импульса?
6. Как проявляется закон сохранения импульса при столкновении тел?

После обсуждения отвечает один учащийся от группы.

III. Вступительное слово учителя.

В течение многих веков человечество мечтало о космических полётах. Писатели-фантасты предлагали самые разные средства для достижения этой цели. В XVII веке появился рассказ французского писателя Сирано де Бержерака о полёте на Луну. Герой этого рассказа добрался до Луны в железной повозке, над которой он всё время подбрасывал сильный магнит. Притягиваясь к нему, повозка всё выше поднималась над Землёй, пока не достигла Луны.

Кто открыл реактивное движение. Как связаны реактивное движение и самолеты?

На абсолютно всех скоростных самолетах установлены реактивные двигатели, поскольку лишь они могут дать нужную скорость для быстрого полета. За что нужно сказать большое спасибо тому, кто открыл реактивное движение . Касательно космической техники, то без реактивных двигателей там не обойтись, поскольку в других двигателей отсутствует опора, в ходе отталкивания от которой можно было бы получить ускорение.

В качестве главных преимуществ по использованию реактивных двигателей, можно назвать следующие пункты:

• они намного легче и дешевле, если сравнивать с обычным авиадвигателем;
• компактность размеров. Благодаря меньшим габаритам, появляется возможность уменьшить вредное сопротивление летающего аппарата;
• отсутствие винтов. Этот параметр также принимает участие в уменьшении вредного сопротивления.

Реактивные двигатели условно разделяются на два вида:

1. Ракетные.
2. Воздушно-реактивные.

В первом случае, в таких двигателях, которые работают на твердом топливе, само топливо и окислитель находятся внутри камеры сгорания.

Во втором варианте, имеются в виду двигатели, которые используются исключительно, чтобы запускать космические корабли. В таких устройствах, горючее и сам окислитель находятся отдельно друг от друга в специальных баках. А в камеру сгорания они попадают через специальные насосы. Как горючее для них можно использовать:

• керосин;
• бензин;
• жидкий водород.

Смотрите

А что касается самого окислителя, который будет обеспечивать процесс горения, чаще всего используют жидкий кислород либо азотную кислоту. Современные ракеты имеют несколько отдельных отсеков с горючим, так в ходе сгорания топлива, отработанные отсеки с топливом отбрасываются автоматически. Очень много интересной информации можно узнать во время изучения реактивного движения в быту .