Слайд 1Реактивное движение
МБОУ Кишкинская СОШ
Руководитель: учитель физики Кузьмина Нина Юрьевна
Слайд 2В 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.
Слайд 3Герой 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. А барон Мюнхгаузен рассказывал, что забрался на Луну по стеблю боба.
Слайд 4Но ни один учёный, ни один писатель-фантаст за многие века
не смог назвать единственного находящегося в распоряжении человека средства, с
помощью которого можно преодолеть силу земного притяжения и улететь в космос.
осуществить русский учёный Константин Эдуардович Циолковский (1857–1935).
Он показал, что единственный аппарат, способный преодолеть силу тяжести – это ракета, т.е. аппарат с реактивным двигателем, использующим горючее и окислитель, находящиеся на самом аппарате.
Слайд 6Реактивный двигатель - это двигатель, преобразующий химическую энергию топлива в
кинетическую энергию газовой струи, при этом двигатель приобретает скорость в
обратном направлении. На каких же принципах и физических законах основывается его действие?
Слайд 7Каждый знает, что выстрел из ружья сопровождается отдачей. Если бы
вес пули равнялся бы весу ружья, они бы разлетелись с
одинаковой скоростью. Отдача происходит потому, что отбрасываемая масса газов создаёт реактивную силу, благодаря которой может быть обеспечено движение как в воздухе, так и в безвоздушном пространстве. И чем больше масса и скорость истекающих газов, тем большую силу отдачи ощущает наше плечо, чем сильнее реакция ружья, тем больше реактивная сила.
Слайд 8Это легко объяснить из закона сохранения импульса, который гласит, что
геометрическая (т.е. векторная) сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остаётся
постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы, т.е.
Слайд 9К.Э. Циолковский вывел формулу, позволяющую рассчитать максимальную скорость, которую может развить
ракета.
Слайд 11Здесь vmax – максимальная скорость ракеты, v0 – начальная скорость,
vr – скорость истечения газов из сопла, m – начальная
масса топлива, а M – масса пустой ракеты.
Слайд 12Как видно из формулы, эта максимально достижимая скорость зависит в
первую очередь от скорости истечения газов из сопла, которая в
свою очередь зависит прежде всего от вида топлива и температуры газовой струи. Чем выше температура, тем больше скорость. Значит, для ракеты нужно подбирать самое калорийное топливо, дающее наибольшее количество теплоты.
Слайд 13Из формулы следует также, что эта скорость зависит и от
начальной и конечной массой ракеты, т.е. от того, какая часть
её веса приходится на горючее, и какая – на бесполезные (с точки зрения скорости полёта) конструкции: корпус, механизмы, и т.д.
Слайд 14Эта формула Циолковского является фундаментом, на котором зиждется весь расчёт
современных ракет. Отношение массы топлива к массе ракеты в конце
работы двигателя (т.е. по существу к весу пустой ракеты)
Слайд 15Основной вывод из этой формулы состоит в том, что в
безвоздушном пространстве ракета разовьёт тем большую скорость, чем больше скорость
истечения газов и чем больше число Циолковского.
Мт / Мk = — 1 + 1 / mk
Слайд 17От себя добавлю, что данное мной описание работы межконтинентальной баллистической
ракеты устарело и соответствует уровню развития науки и техники 60-х
годов, но, ввиду ограниченности доступа к современным научным материалам, я не имею возможности дать точное описание работы современной межконтинентальной баллистической ракеты сверхдальнего радиуса действия. Однако мною были освещены общие свойства, присущие всем ракетам, поэтому я считаю свою задачу выполненной.