Интернет журныл о промышленности в Украине

Реактивний рух в природі і техніці

  1. Історія реактивного руху
  2. Хто відкрив реактивне рух?
  3. Приклади реактивного руху в природі
  4. Закон реактивного руху
  5. Закон збереження імпульсу і реактивний рух
  6. Формула реактивного руху
  7. Реактивний рух в техніці - принцип роботи реактивного двигуна
  8. Реактивний рух, відео

зміст:   Історія реактивного руху   Хто відкрив реактивне рух

зміст:

  • Історія реактивного руху

  • Хто відкрив реактивне рух?

  • Приклади реактивного руху в природі

  • Закон реактивного руху

  • Закон збереження імпульсу і реактивний рух

  • Формула реактивного руху

  • Реактивний рух в техніці - принцип роботи реактивного двигуна

  • Реактивний рух, відео

У багатьох людей саме поняття «реактивного руху» міцно асоціюється з сучасними досягненнями науки і техніки, особливо фізики, а в голові з'являються образи реактивних літаків або навіть космічних кораблів, що літають на надзвукових швидкостях за допомогою горезвісних реактивних двигунів. Насправді ж явище реактивного руху набагато давніше, ніж навіть сама людина, адже воно з'явилося задовго до нас, людей. Так, реактивне рух активно представлено в природі: медузи,

восьминоги , Каракатиці ось уже мільйони років плавають в морських глибинах по тому ж самому принципу, за яким сьогодні літають сучасні надзвукові реактивні літаки.

Історія реактивного руху

З давніх часів різні вчені спостерігали явища реактивного руху в природі, так раніше всіх про нього писав давньогрецький математик і механік Герон, правда, далі теорії він так і не зайшов.

Якщо ж говорити про практичне застосування реактивного руху, то першими тут були винахідливі китайці. Приблизно в XIII столітті вони здогадалися запозичити принцип руху восьминогів і каракатиць при винаході перших ракет, які вони почали використовувати, як для феєрверків, так і для бойових дій (в якості бойового і сигнального зброї). Трохи пізніше це корисний винахід китайців перейняли араби, а від них уже й європейці.

Трохи пізніше це корисний винахід китайців перейняли араби, а від них уже й європейці

Зрозуміло, перші умовно реактивні ракети мали порівняно примітивну конструкцію і протягом декількох століть вони практично ніяк не розвивалися, здавалося, що історія розвитку реактивного руху завмерла. Прорив в цій справі відбулося тільки в XIX столітті.

Хто відкрив реактивне рух?

Мабуть, лаври першовідкривача реактивного руху в «новому часі» можна присудити Миколі Кибальчичу, не тільки талановитому російському винахідникові, а й за сумісництвом революціонеру-народовольців. Свій проект реактивного двигуна і літального апарату для людей він створив сидячи в царській тюрмі. Пізніше Кибальчич був страчений за свою революційну діяльність, а його проект так і залишився припадати пилом на полицях в архівах царської охранки.

Пізніше роботи Кибальчича в цьому напрямку були відкриті і доповнені працями ще одного талановитого вченого К. Е. Ціолковського. З 1903 по 1914 рік їм було опубліковано ряд робіт, в яких переконливо доводилася можливість використання реактивного руху при створенні космічних кораблів для дослідження космічного простору. Їм же був сформований принцип використання багатоступеневих ракет. І до цього дня багато ідей Ціолковського застосовуються в ракетобудуванні.

Приклади реактивного руху в природі

Напевно купаючись в морі, Ви бачили медуз, але навряд чи замислювалися, що пересуваються ці дивовижні (і до того ж повільні) істоти якраз таки з завдяки реактивному руху. А саме за допомогою скорочення свого прозорого купола вони видавлюють воду, яка служить свого роду «реактивних двигуном» медуз.

Схожий механізм руху має і каракатиця - через особливу воронку попереду тіла і через бічну щілину вона набирає воду в свою зяброву порожнину, а потім енергійно викидає її через лійку, спрямовану взад або в бік (залежно від напрямку руху потрібного каракатиці).

Але найцікавіший реактивний двигун створений природою є у кальмарів, яких цілком справедливо можна назвати «живими торпедами». Адже навіть тіло цих тварин за своєю формою нагадує ракету, хоча по правді все якраз з точністю навпаки - це ракета своєю конструкцією копіює тіло кальмара.

Якщо кальмару необхідно зробити швидкий кидок, він використовує свій природний реактивний двигун. Тіло його оточене мантією, особливої ​​м'язової тканиною і половина обсягу всього кальмара припадає на мантійну порожнину, в яку той всмоктує воду. Потім він різко викидає набрану струмінь води через вузьке сопло, при цьому складаючи всі свої десть щупалець над головою таким чином, щоб придбати обтічну форму. Завдяки настільки досконалою реактивної навігації кальмари можуть досягати вражаючій швидкості - 60-70 км на годину.

Серед володарів реактивного двигуна в природі є і рослини, а саме так званий «скажений огірок». Коли його плоди дозрівають, у відповідь на найлегше дотик він вистрілює клейковиною з насінням

Коли його плоди дозрівають, у відповідь на найлегше дотик він вистрілює клейковиною з насінням

Закон реактивного руху

Кальмари, «скажені огірки», медузи і інші каракатиці здавна користуються реактивним рухом, не замислюючись про його фізичної суті, ми ж спробуємо розібрати, в чому суть реактивного руху, який рух називають реактивним, дати йому визначення.

Для початку можна вдатися до простого досвіду - якщо звичайний повітряну кульку надути повітрям і, не зав'язуючи відпустити в політ, він буде стрімко летіти, поки у нього не витратиться запас повітря. Таке явище пояснює третій закон Ньютона, що говорить, що два тіла взаємодіють з силами рівними за величиною і протилежними за напрямком.

Тобто сила впливу кульки на вириваються з нього потоки повітря дорівнює силі, якій повітря відштовхує від себе кульку. За схожим з кулькою принципом працює і ракета, яка на величезній швидкості викидає частину своєї маси, при цьому отримуючи сильне прискорення в протилежному напрямку.

Закон збереження імпульсу і реактивний рух

Фізика пояснює процес реактивного руху законом збереження імпульсу . Імпульс це добуток маси тіла на його швидкість (mv). Коли ракета знаходиться в стані спокою її імпульс і швидкість дорівнюють нулю. Коли ж з неї починає викидатися реактивна струмінь, то інша частина відповідно до закону збереження імпульсу, повинна придбати таку швидкість, при якій сумарний імпульс буде як і раніше дорівнює нулю.

Формула реактивного руху

В цілому реактивне рух можна описати наступною формулою:
msvs + mрvр = 0
msvs = -mрvр

де msvs імпульс створюваної струменем газів, mрvр імпульс, отриманий ракетою.

Знак мінус показує, що напрямок руху ракети і сила реактивного руху струменя протилежні.

Реактивний рух в техніці - принцип роботи реактивного двигуна

У сучасній техніці реактивне рух грає дуже важливу роль, так реактивні двигуни приводять в рух літаки, космічні кораблі. Сам пристрій реактивного двигуна може відрізнятися в залежності від його розміру та призначення. Але так чи інакше в кожному з них є

  • запас палива,
  • камера, для згоряння палива,
  • сопло, завдання якого прискорювати реактивний струмінь.

Так виглядає реактивний двигун.

Реактивний рух, відео

І на завершення цікаве відео про фізичних експериментах з реактивним рухом.

Хто відкрив реактивне рух?