Реактивний рух
Збереження імпульсу лежить в основі реактивного руху, прикладом якого є все та ж стрілянина з гармат. Коли ядро вагою 10 кг знаходилося в гарматі облягали, загальний імпульс ядра і гармати дорівнював нулю. Таким же він і залишився після пострілу. Але ядро вилетіло зі швидкістю 300 м / с і набуло імпульс, рівний, як ми вже знаємо, 3000 кг м / с. Для того щоб сумарний імпульс залишився рівним нулю, гармата повинна придбати точно такий же імпульс, тільки з протилежним знаком.
Якщо маса гармати дорівнює, припустимо, 300 кг, вона при пострілі відкотиться назад зі швидкістю 10 м / с. Це явище по відношенню до гармат називають відкатом, а в разі легшого ручної зброї – віддачею.
Реактивний рух в даний час використовується в безлічі технічних пристроїв: від пристосувань для поливання газонів до космічних ракет. Ми вже говорили про описаний Героном еоліпіле, який обертався під дією реактивної сили пари, що виривається з трубок. У 1750 р угорський вчений Я. А. Сегнер винайшов колесо, яке до цих пір так і називається “сегнерова колесом” (рис. 51). Воно складається з вертикальної труби, по якій вода надходить у горизонтальну трубу, кінці якої загнуті в різні боки. Випливає з відігнутих трубок вода викликає реактивне обертання горизонтальної труби. Незважаючи на те, що саме по собі це пристрій великого практичного значення не має, воно послужило прообразом для створення гідравлічних турбін, які в даний час працюють на гідроелектростанціях.
Хоча реактивний рух відомо людям з давнини, його широке практичне застосування почалося в XX ст., Коли з’явилися ракети. Ракета являє собою посудину, в задній частині якого розташований отвір, зване соплом. Усередині ракети знаходиться паливо – речовина, здатна згоряти з виділенням великої кількості газів. При згорянні гази з великою швидкістю вириваються із сопла, а так як загальний імпульс при цьому змінитися не може, ракета рухається вперед зі швидкістю, яку можна розрахувати за допомогою закону збереження імпульсу.
На початку XX в. російський вчений Костянтин Едуардович Ціолковський (1875-1935) запропонував використовувати реактивний рух для польотів у космічному просторі. Існуючі в той час літальні апарати, такі як дирижаблі та літаки, для цієї мети не годилися, так як їх рух заснований на тиску повітря і нездійсненно в безповітряному просторі. Надалі ідеї Ціолковського були використані для конструювання спочатку реактивних літаків, а потім і ракет, які виводять на орбіту штучні супутники і космічні станції і навіть вчиняють польоти на Місяць і планети Сонячної системи.
Перевірте свої знання
1. Сформулюйте третій закон Ньютона.
2. Що таке пружне і непружне зіткнення?
3. Як виразити зміна імпульсу через діючу силу і час її дії?
4. Поясніть принцип роботи реактивних двигунів. Чому в безповітряному просторі не можна використовувати такі літальні апарати, як літаки і дирижаблі?
(1 votes, average: 5.00 out of 5)