Ракети
Розглянемо спрощену модель ракети. Вона складається з двох частин – оболонки і знаходиться в ній палива. При згорянні палива усередині оболонки утворюється газ. Цей газ має величезні температуру і тиск, тому він з великою швидкістю виривається з спеціального отвору в оболонці – сопла ракети, відштовхуючи оболонку в протилежному напрямку.
Перед польотом ракета покоїться відносно Землі, і тому її імпульс дорівнює нулю. Після вильоту з оболонки газ набуває імпульс mrvr. Якщо не враховувати дію сили тяжіння, то оболонку і паливо можна вважати замкнутою системою і застосувати закон збереження імпульсу.
З цього виразу видно, що швидкість оболонки визначається швидкістю газу і відношенням маси газу до маси оболонки. Маса газу дорівнює масі згорає палива.
Для здійснення космічних польотів необхідно, щоб оболонка ракети досягала величезних швидкостей – не менших за ніж перша космічна швидкість. Тому маса палива повинна перевищувати масу оболонки в кілька разів, а досягти цього дуже важко. Саме в оболонці поміщаються орбітальні космічні апарати, в яких можуть знаходитися космонавти і спеціальна апаратура. Крім того, паливо не згорає миттєво і внаслідок цього, по-перше, маса оболонки збільшується за рахунок запасів палива, по-друге, імпульс вилітає з сопла газу менше розрахованого. Доводиться враховувати і той факт, що паливо не може горіти в безповітряному просторі, і необхідно поміщати в оболонку запаси окислювача – кисне – або фторосодер-жащего речовини. Не забудемо ще, що на старт ракети діє сила тяжіння. Таким чином, для досягнення ракетою першої космічної швидкості необхідно, щоб маса палива перевершувала масу оболонки в десятки разів! Наприклад, ракета-носій “Схід” при повній масі 267 т могла підняти не більше 1,35 т корисного вантажу. Ракета-носій серії “Союз” при стартовій масі близько 310 т могла нести корисний вантаж масою до 7 т. Сучасні потужні ракети-носії дозволяють піднімати на орбіту вантаж масою до 100 т, маючи при цьому стартову масу близько 2400 т.
Related posts:
- Ракети та космічні апарати Частина космічного корабля повертається на Землю за допомогою парашютаІсследованіе Сонячної системи – планет та інших небесних тіл, які обертаються навколо Сонця, – почалося в 1957 році, коли в СРСР був запущений перший супутник, “Супутник-1”. З тих пір люди встигли побувати на Місяці, а безпілотні космічні зонди побували на всіх планетах, за винятком Плутона. Супутники, які […]...
- Доповідь “Реактивний рух” Вивчення фізичних законів для людини необхідно з точки зору їх практичного використання. Закон збереження імпульсу: для системи, що складається з будь-якого числа тіл, сумарний імпульс залишається постійним при відсутності зовнішніх сил. Цей закон є одним з фундаментальних і не має винятків. Реактивний рух – приклад прояву цього закону в дію. Дуже часто ми можемо спостерігати […]...
- Повідомлення про космічні швидкості, кораблі і ракети Першим космічним кораблем на світлі можна вважати перший в світі корабель-супутник “Супутник-1”. Його вивела на орбіту радянська ракета в жовтні 1957 року з космодрому “Байконур”. Першим повноцінним космічним кораблем на світлі, якщо не брати до уваги супутників, став уже корабель “Восток-1”, на якому Юрій Гагарін, перший космонавт планети, відправився в космос 12 квітня 1961 року. […]...
- Паливо Паливо – горюча речовина, що дає тепло і виступає джерелом енергії. В природі представлена величезна кількість горючих речовин, які при згорянні виділяють тепло. Велика частина палива, що використовується людством, запасена з допомогою сонячної енергії. Вугілля, нафта, газ – все це сформувалося на Землі завдяки впливу Сонця. Паливо поділяють на тверде, рідке і газоподібне. До твердих […]...
- Молярна маса газу Молярна маса – це маса в кілограмах одного благаючи речовини. Оскільки в одному молі міститься однакова кількість структурних одиниць, формула молярної маси має такий вигляд: M = κ × Mr, Де K – коефіцієнт пропорційності; Mr – атомна маса речовини. Молярна маса газу може бути розрахована за рівнянням Менделєєва-Клапейрона: PV = mRT / M, З […]...
- РАКЕТИ З ОБКЛАДИНОК – Валерій Верховський Тридцяті роки вбирали свої мрії в білий мармур і обтічний хром, безсмертний кришталь і поліровану бронзу. Але якось однієї ночі ракети з обкладинок гернсбеківських журналів з хижим виттям упали на Лондон. Вільям Гібсон “Континуум Гернсбека Перша електрогітара з’явилася в 1934-му році. Рік 1935-й – німецький учений-аеродинамік Буземан запропонував для надзвукових літаків майбутнього стрілчасті крила. Цей […]...
- Маса як фізична величина Будь-які тіла (планета, книга, комп’ютер, собака, кружка) мають масу. Маса тіла у фізиці не дорівнює вазі тіла, хоча маса і позначається в кілограмах, так, і в звичайній мові ми прирівнюємо масу до ваги. Маса\neq вага Маса походить від англійського “mass” і позначається буквою “m”. Масу можна виразити в різних одиницях: Тонни (т), кілограми (кг), грами […]...
- Ізопроцесси Протягом цього розділу ми будемо дотримуватися наступного речення: маса і хімічний склад газу залишаються незмінними. Іншими словами, ми вважаємо, що: – m = const, тобто немає витоку газу з посудини або, навпаки, припливу газу в посудину; – р = const, тобто частки газу не відчувають будь-яких змін (скажімо, відсутня дисоціація – розпад молекул на атоми). […]...
- Вимірювання маси тіла на терезах Порівнюючи швидкості, придбані тілами при взаємодії, визначають, у скільки разів маса одного тіла більше (або менше) маси іншого. Виміряти масу тіла цим способом можна, якщо маса одного з взаємодіючих тіл відома. Таким способом визначають в науці маси небесних тіл, а також молекул і атомів. На практиці масу тіла можна дізнатися за допомогою ваг. Ваги бувають […]...
- Чим відрізняється скраплений газ від стисненого? Газ, який видобувається з надр землі або є продуктом переробки інших вуглеводнів, може згодом використовуватися в зрідженому або стиснутому вигляді. У чому полягають особливості обох варіантів застосування відповідного палива? Чим відрізняється скраплений газ від стисненого? Що являє собою скраплений газ? Під зрідженим прийнято розуміти природний газ, який з вихідного, власне газоподібного стану переведений в рідке […]...
- Космічний човник Космічний човник – це назва космічного корабля багаторазового використання. Човники призначені для виведення на навколоземну орбіту штучних супутників, складових частин орбітальних станцій, продукти харчування та апаратуру для екіпажу орбітальних станцій або безпосередньо космонавтів. В даний час космічні човники будують тільки в двох країнах світу: у США і Росії. Багато інші країни (Китай, Японія, Індія, Англія) […]...
- Реактори на швидких нейтронах У реакторах на швидких нейтронах відсутній сповільнювач. В якості палива використовується суміш високозбагаченого урану і плутонію, а теплоносія – рідкий натрій. Критична маса реактора значно більше, ніж реактора на теплових нейтронах, а відповідно питома потужність нижче (приблизно в п’ять разів). З цими реакторами пов’язують майбутнє ядерної енергетики, так як в процесі експлуатації в них відбувається […]...
- Що відбувається при близькосвітлових швидкостях? У 1887 році американські вчені Альберт Травень-кельсон і Едвард Морлі виконали експеримент, який довів, що швидкість світла постійна для будь-яких спостерігачів. Спираючись на цей експеримент, Альберт Ейнштейн два десятиліття потому у своїй спеціальній теорії відносності постулював, що тільки сам світло може переміщатися зі швидкістю 299 792 кілометра в секунду. Крім того, відповідно до цієї теорії […]...
- Ядерний реактор Ядерний реактор – це установка, що містить ядерне паливо, у якому здійснюється керована ланцюгова реакція поділу. Ядра урану, особливо ізотопу , найбільш ефективно захоплюють повільні нейтрони, ймовірність захоплення яких діленням ядер в сотні разів більше, ніж швидких. Тому в ядерних реакторах, що працюють на природному урані, використовують сповільнювачі нейтронів для підвищення коефіцієнта розмноження нейтронів. Основними […]...
- Молярна маса – формула, як знайти Атоми і молекули – найдрібніші частинки речовини, тому в якості одиниці вимірювання можна вибрати масу одного з атомів і висловлювати маси інших атомів в співвідношенні з обраної. Так що ж таке молярна маса, і яка її розмірність? Що таке молярна маса? Основоположником теорії атомних мас був вчений Дальтон, який склав таблицю атомних мас і прийняв […]...
- Маса тіла. Щільність речовини Досвід показує, що змінити швидкість важкого предмета важче, ніж більш легкого. У такому випадку говорять, що важкий предмет володіє більшою інертністю, ніж легкий. Мірою інертності є маса: чим більше інертність тіла, тим більше його маса. У СІ одиницею маси є кілограм. За одиницю маси (1 кг) обрана маса циліндра, виготовленого зі спеціального сплаву. Це еталон […]...
- Доповідь про реактивний рух У небо злітають багатотонні космічні кораблі, а в морських водах спритно лавірують прозорі, драглисті медузи, каракатиці та восьминоги – що між ними спільного? Виявляється, в обох випадках для переміщення використовується принцип реактивного руху. Саме цій темі і присвячена наша сьогоднішня стаття. Заглянемо в історію Найперші достовірні відомості про ракети відносяться до XIII століття. Вони застосовувалися […]...
- Повідомлення на тему “Реактивний рух” Реактивний рух – це спосіб застосування закону збереження імпульсу на практиці. Реактивним називається вид руху тіла з відділенням від нього частини, що летить з певною швидкістю. Такий вид руху спостерігається не тільки в повсякденному житті, техніці, але і в природі. У побуті реактивне рух можна спостерігати, якщо надути повітряну кульку, а потім відпустити його. При […]...
- Як космічний корабель виводять у космос? Перші космічні кораблі були одноразовими. Вони або не поверталися на Землю зовсім і згорали при вході в атмосферу, або їх вже неможливо було встановити і використовувати повторно. Лише набагато пізніше з’явилися кораблі, здатні не тільки повернуться на Землю, але і знову піднятися в небо. Розвиток космонавтики Передумови для запуску космічних кораблів виникли ще в XIX […]...
- Відносна атомна та молекулярна маси речовин і елементів Для вимірювання маси атома використовується відносна атомна маса, яка виражається в атомних одиницях маси (а. е. м.). Відносна молекулярна маса складається з відносних атомних мас речовин. Поняття Для усвідомлення, що таке відносна атомна маса в хімії, слід розуміти, що абсолютна маса атома занадто мала, щоб висловлювати її в грамах, а тим більше в кілограмах. Тому […]...
- Рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу Тиск газу на стінку посудини створюється ударами про неї молекул газу, при яких відбувається зміна імпульсів молекул і стінки. Очевидно, тиск газу на стінки посудини тим більше, чим більший імпульс передають молекули стінці, а імпульс молекули, як вам відомо, залежить від маси молекули т0 і від швидкості її руху v. Оскільки макроскопічне тіло складається з […]...
- Хімічна реакція. Збереження маси Хімічна реакція – це процес, в результаті якого з одних речовин утворюються інші, що відрізняються від них за складом і (або) будовою. Перетворення речовин супроводжується зовнішніми ознаками: утворенням осаду чи газу, зміною кольору, виділенням або поглинанням теплоти, появою запаху та ін. При хімічних реакціях розриваються старі і утворюються нові зв’язки між атомами, при цьому – […]...
- Рівняння стану ідеального газу – коротко У цій главі ви не зустрінете принципово нових відомостей про газах. Мова піде про наслідки, які можна отримати з поняття температури та інших макроскопічних параметрів. Основне рівняння молекулярнокінетіческой теорії газів впритул наблизило нас до встановлення зв’язків між цими параметрами. Як можна розрахувати масу повітря в кабінеті фізики? Які параметри повітря будуть необхідні для визначення цієї […]...
- Який принцип роботи карбюратора? Основна функція карбюратора – змішувати бензин з повітрям в необхідному співвідношенні. Приготування горючої суміші – карбюрація. Практично у всіх сучасних автомобілях застосовується метод упорскування палива, т. к. є найбільш економічним і ефективним. У той час як всі застарілі моделі автомобілів, а також, невеликі пристрої, наприклад, газонокосарки, квадроцикли, застосовують карбюратор, т. к. він простий і дешевий. […]...
- Динаміка Динаміка – це наука про вплив сил на рух. Основні поняття динаміки – інерція і імпульс. Вони пояснюють, яким чином тіло приходить в рух і зупиняється. У 1687 р. англійський вчений Ісак Ньютон сформулював три закони, яким підкоряється рух всіх тіл. Вага тіла перешкоджають змінам у характері свого руху. Це властивість, зване інерцією, притаманне і […]...
- Поняття імпульсу тіла. Закон збереження імпульсу Проробимо кілька нескладних перетворень з формулами. За другим законом Ньютона силу можна знайти: F = m*a. Прискорення знаходиться наступним чином: a = v/t. Таким чином отримуємо: F = m*v/t. Визначення імпульсу тіла: формула Виходить, що сила характеризується зміною добутку маси на швидкість у часі. Якщо позначити цей добуток якоюсь величиною, то ми отримаємо зміну цієї […]...
- Чому дорівнює питома теплота згоряння Відомо, що багато речовин горять. При цьому виділяється велика кількість тепла (Q), і утворюються інші речовини. Так, наприклад, в процесі горіння вугілля (C) він взаємодіє з киснем повітря (O2). При цьому утворюється оксид вуглецю (CO2) і виділяється тепло. Чому ж при горінні виділяється тепло? Тепло – це енергія. У молекулах атоми зв’язані між собою хімічними […]...
- Фрідмановська модель Всесвіту Для того, щоб зрозуміти, як розширення Всесвіту відбуватиметься в далекому майбутньому, розглянемо наступний приклад. З поверхні планети радіуса r і маси M запущена ракета з початковою швидкістю v. Тяжіння до планети гальмує рух ракети. Якщо швидкість ракети менше швидкості втечі (другої космічної швидкості), рівної То в деякий момент часу сила тяжіння зупинить ракету, після чого […]...
- Імпульс тіла (формула) Імпульсом тіла називається величина, що дорівнює добутку маси тіла на його швидкість. Слід пам’ятати, що мова йде про тіло, яке можна уявити як матеріальну точку. Імпульс тіла (р) називають також кількістю руху. Поняття кількості руху було введено в фізику Рене Декартом (1596-1650). Термін “імпульс” з’явився пізніше (impulsus в перекладі з латинської означає “поштовх”). Імпульс є […]...
- Відносна молекулярна маса У хімії надзвичайно важливим є поняття “молекулярна маса”. Молекулярну масу часто плутають з молярною масою. Чим відрізняються ці величини, і якими властивостями володіють? Молекулярна маса Атоми і молекули – найдрібніші частинки будь-яких хімічних речовини. Якщо постаратися висловити їх масу в грамах, то вийде число, в якому перед коми буде перебувати близько 20 нулів. Тому вимірювати […]...
- Рух штучних супутників Для того щоб тіло стало штучним супутником, його треба підняти на деяку висоту (вивести на орбіту) і повідомити йому горизонтальну відносно поверхні Землі швидкість (рис. 1). Для запуску використовують ракети. Після виведення на орбіту ракета розганяє супутник до необхідної швидкості, після цього супутник відділяється від ракети-носія і продовжує свій рух по орбіті тільки під дією […]...
- Схеми і рівняння реакцій Хімічні реакції зазвичай описують за допомогою рівнянь. Хімічним рівнянням називають умовну запис хімічної реакції за допомогою хімічних знаків і формул. У лівій частині рівняння реакції записують формули речовин, які вступають в реакцію (реагентів), а в правій – формули кінцевих продуктів реакції (рис. 130). Розглянемо реакцію утворення води з кисню і водню. Хімічна формула газоподібного кисню […]...
- Життя і смерть зірки Зірки народжуються, коли під дією взаємного тяжіння відбувається колапс внутрішніх областей газових хмар, і стають повноцінними зірками, коли центральна частина їх розігрівається до такої міри, що в ній можуть проходити ядерні реакції. Частина маси зірки в ході цих реакцій перетворюється на енергію. Зірки більш масивні, ніж Сонце, стають набагато більш яскравими, ніж воно, і швидко […]...
- Кругообіг вуглецю в природі – коротко Вуглець, що міститься в атмосфері у вигляді вуглекислого газу, служить сировиною для фотосинтезу рослин. Потім вуглець з органічною речовиною надходить до інших живих організмів. При диханні рослин і тварин, а також при розкладанні мертвої органіки в грунті виділяється вуглекислий газ, в формі якого вуглець і повертається в атмосферу. Швидкість обороту CO2 становить близько 300 років […]...
- Ізобаричний процес – коротко Як і всі тіла, гази при нагріванні розширюються. Продемонструємо це. Закриємо колбу пробкою, в яку вставлена зігнута під прямим кутом скляна трубка (рис. 82). У горизонтальній частині трубки помістимо стовпчик підфарбованою води. При нагріванні колби навіть руками буде видно, як стовпчик води зміщується вправо, а при охолодженні – вліво. У цьому випадку міняються температура і […]...
- Як видобувають природний газ? Природний газ, який ми використовуємо в побуті, – викопне паливо, що складається в основному з метану. Зазвичай він надходить в будинку і на заводи по газопроводах. Природний газ при згорянні дасть тепло. Хто використовує його для обігріву будинків і приготування їжі, а в промисловості – як джерело кила і як сировину. Що таке газ? Викопне […]...
- Відносна атомна та молекулярна маси Атоми мають дуже маленький розмір і дуже маленьку масу. Якщо виражати масу атома якого-небудь хімічного елемента в грамах, то це буде число перед яким знаходиться більше двадцяти нулів після коми. Тому вимірювати масу атомів в грамах незручно. Однак, якщо взяти будь-яку дуже малу масу за одиницю, то всі інші малі маси можна виражати як відношення […]...
- Які існують плюси і мінуси автомобілів на газі? Після кожного скільки-небудь істотного підвищення вартості бензину, народжуються суперечки прихильників і противників переходу на використання газового палива. Серед позитивних сторін переходу на дану процедуру можна виділити наступні: 1. Газ має більш високим октановим числом, внаслідок чого зменшується викид вихлопних газів. 2. Газ не містить добавок і домішок, що надають руйнівну дію на лямбда-зонд і каталізатор. […]...
- Білі карлики: астрономія Запас палива, яким є переважно водень, в ядрі зірки обмежений. Тому термоядерні реакції в ядрі зірки типу Сонця з часом припиняються. Газ в ядрі починає стискатися. В результаті щільність речовини в ядрі стає дуже високою і становить приблизно одну тонну на кубічний сантиметр. Цікаво, що термоядерні реакції тривають у зовнішніх шарах зірки. У результаті зірка […]...
- Вугілля Істинна і законна мета всіх наук полягає в тому, щоб наділяти життя людське новими винаходами і багатствами. Ф. Бекон Для порівняння теплотворної здатності ввели поняття ” умовне паливо”, еквівалентне 1 тонні кам’яного вугілля. Тонна бурого вугілля дорівнює 0,4 тонни умовного палива (у. п.), 1 тонна нафти – 1,4 тоннам у. т., 1000 кубічних метрів газу […]...