Реактивний рух і ракета

Реактивний рух – це все ж таки рух. А ми знаємо, що для того, щоб відбувався рух, необхідний вплив деякої сили. Тіло або саме повинно відштовхнутися від чогось, або стороннє тіло повинно його штовхнути. Це добре відомо і зрозуміло нам з життєвого досвіду.

Від чого відштовхнутися в космосі?

У поверхні Землі можна відштовхнутися від поверхні або від предметів, що на ній знаходяться. Для пересування по поверхні використовують ноги, колеса, гусениці і так далі. У воді та повітрі можна відштовхуватися від самих води і повітря, що мають певну щільність, і тому дозволяють взаємодіяти з ними. Природа для цього пристосувала плавники і крила.

Людина створила двигуни на основі пропелерів, які у багато разів збільшують площу контакту з середовищем за рахунок обертання і дозволяють відштовхуватися від води і повітря. А як бути у випадку безповітряного простору? Від чого відштовхуватися в космосі? Там немає повітря, там нічого немає. Як здійснювати польоти в космосі? Ось тут-то і приходить на допомогу закон збереження імпульсу і принцип реактивного руху. Розберемо докладніше.

Імпульс і принцип реактивного руху

Імпульс – це добуток маси тіла на його швидкість.

Коли тіло нерухомо, його швидкість дорівнює нулю. Однак тіло володіє деякою масою. За відсутності сторонніх впливів, якщо частина маси відокремиться від тіла з деякою швидкістю, то за законом збереження імпульсу, інша частина тіла теж повинна придбати деяку швидкість, щоб сумарний імпульс залишився як і раніше рівним нулю.

Причому швидкість основної частини тіла, яка залишилася, залежатиме від того, з якою швидкістю відокремиться менша частина. Чим ця швидкість буде вище, тим вище буде і швидкість основного тіла. Це зрозуміло, якщо згадати поведінку тіл на льоду або в воді.

Якщо дві людини будуть знаходитися поруч, а потім одна з них штовхне іншу, то вона не тільки додасть того прискорення, але і сама відлетить назад. І чим сильніше вона штовхне когось, тим з більшою швидкістю відлетить сама.

Напевно, вам доводилося бувати в подібній ситуації, і ви можете уявити собі, як це відбувається. Так от, саме на цьому й грунтується реактивний рух.

Ракети, у яких реалізований цей принцип, викидають деяку частину своєї маси на великій швидкості, внаслідок чого самі набувають деяке прискорення в протилежному напрямку.

Потоки розпечених газів, що виникають в результаті згоряння палива, викидаються через вузькі сопла для додання їм максимально великої швидкості. При цьому, на величину маси цих газів зменшується маса ракети, і вона набуває певної швидкості. Таким чином реалізований принцип реактивного руху у фізиці.

Принцип польоту ракети

У ракетах застосовують багатоступеневу систему. Під час польоту нижня щабель, витративши весь свій запас палива, відокремлюється від ракети, щоб зменшити її загальну масу і полегшити політ.

Кількість ступенів зменшується, поки не залишається робоча частина у вигляді супутника чи іншого космічного апарату. Паливо розраховують таким чином, щоб його вистачило якраз для виходу на орбіту.

При посадках на космічні тіла розраховують кількість палива для посадки і на Зворотний шлях, якщо він запланований.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 4.00 out of 5)

Реактивний рух і ракета