Dalam bahagian ini kita akan mempertimbangkan pergerakan jasad jisim berubah-ubah. Pergerakan jenis ini sering dijumpai dalam alam semula jadi dan dalam sistem teknikal. Sebagai contoh, kita boleh menyebut:
Kejatuhan titisan yang menyejat;
Pergerakan gunung ais yang mencair di permukaan lautan;
Pergerakan sotong atau obor-obor;
Penerbangan roket.
Persamaan pembezaan pendorongan jet
Pendorongan jet adalah berdasarkan Hukum ketiga Newton , mengikut mana "daya tindakan adalah sama dalam magnitud dan bertentangan arah dengan daya tindak balas." Gas panas yang keluar dari muncung roket mencipta daya tindakan. Daya tindak balas yang bertindak dalam arah yang bertentangan dipanggil daya tarikan. Daya inilah yang memastikan pecutan roket.
Biarkan jisim awal roket ialah \(m,\) dan kelajuan awalnya ialah \(v.\) Selepas beberapa lama \(dt\), jisim roket akan berkurangan dengan jumlah \(dm\) sebagai hasil daripada pembakaran bahan api. Ini akan meningkatkan kelajuan roket dengan \(dv.\) Apply hukum kekekalan momentum kepada sistem "roket + aliran gas". Pada saat permulaan masa, momentum sistem ialah \(mv.\) Selepas masa yang singkat \(dt\), momentum roket akan menjadi \[(p_1) = \left((m - dm) \kanan)\kiri((v + dv) \kanan),\] dan momentum yang berkaitan dengan gas ekzos dalam sistem koordinat berbanding dengan Bumi akan sama dengan \[(p_2) = dm\left((v - - u) \kanan),\] di mana \(u\) − kadar aliran gas relatif kepada Bumi. Di sini kita mengambil kira bahawa kelajuan aliran keluar gas diarahkan ke arah yang bertentangan dengan kelajuan roket (Rajah \(1\)). Oleh itu, terdapat tanda tolak di hadapan \(u\).
Selaras dengan undang-undang pemuliharaan jumlah momentum sistem, kita boleh menulis: \[ (p = (p_1) + (p_2),)\;\; (\Anak panah kanan mv = \kiri((m - dm) \kanan)\kiri((v + dv) \kanan) + dm\kiri((v - u) \kanan).) \]
Rajah 1 |
Mengubah persamaan ini, kita dapat: \[\require(cancel) \cancel(\color(biru)(mv)) = \cancel(\color(biru)(mv)) - \cancel(\color(red)(vdm ) ) + mdv - dmdv + \batal(\warna(merah)(vdm)) - udm. \] Dalam persamaan terakhir, istilah \(dmdv,\) boleh diabaikan apabila mempertimbangkan perubahan kecil dalam kuantiti ini. Akibatnya, persamaan akan ditulis dalam bentuk \ Bahagikan kedua-dua belah dengan \(dt,\) untuk mengubah persamaan ke dalam bentuk Hukum kedua Newton :\ Persamaan ini dipanggil persamaan pembezaan bagi gerakan jet . Bahagian kanan persamaan ialah daya tarikan\(T:\) \ Daripada formula yang terhasil adalah jelas bahawa daya tarikan adalah berkadar kadar aliran gas Dan kadar pembakaran bahan api . Sudah tentu, persamaan pembezaan ini menerangkan kes yang ideal. Ia tidak mengambil kira graviti Dan daya aerodinamik . Mengambil kira mereka membawa kepada komplikasi ketara persamaan pembezaan.
Formula Tsiolkovsky
Jika kita menyepadukan persamaan pembezaan yang diperolehi di atas, kita memperoleh pergantungan kelajuan roket pada jisim bahan api yang dibakar. Formula yang terhasil dipanggil persamaan pendorong jet yang ideal atau Formula Tsiolkovsky , yang mengeluarkannya pada tahun \(1897\).
Untuk mendapatkan formula yang ditunjukkan, adalah mudah untuk menulis semula persamaan pembezaan dalam bentuk berikut: \ Mengasingkan pembolehubah dan menyepadukan, kita dapati: \[ (dv = u\frac((dm))(m),)\;\ ; (\Rightarrow \int\limits_((v_0))^((v_1)) (dv) = \int\limits_((m_0))^((m_1)) (u\frac((dm))(m)) .) \] Ambil perhatian bahawa \(dm\) menandakan penurunan jisim. Oleh itu, kami mengambil kenaikan \(dm\) dengan tanda negatif. Hasilnya, persamaan mengambil bentuk: \[ (\left. v \right|_((v_0))^((v_1)) = - u\left. (\left((\ln m) \right) ) \kanan |_((m_0))^((m_1)),)\;\; (\Rightarrow (v_1) - (v_0) = u\ln \frac(((m_0)))(((m_1))).) \] di mana \((v_0)\) dan \((v_1)\) ialah kelajuan awal dan akhir roket, dan \((m_0)\) dan \((m_1)\) ialah jisim awal dan akhir roket, masing-masing.
Dengan mengandaikan \((v_0) = 0,\) kita memperoleh formula yang diperolehi oleh Tsiolkovsky: \ Formula ini menentukan kelajuan roket bergantung kepada perubahan jisimnya semasa bahan api terbakar. Menggunakan formula ini, anda boleh menganggarkan jumlah bahan api yang diperlukan untuk mempercepatkan roket ke kelajuan tertentu.
Hukum Newton membantu menjelaskan fenomena mekanikal yang sangat penting - pendorongan jet. Ini adalah nama yang diberikan kepada pergerakan badan yang berlaku apabila sebahagian daripadanya dipisahkan daripadanya pada sebarang kelajuan.
Mari kita ambil, sebagai contoh, bola getah kanak-kanak, tiup dan lepaskan. Kita akan melihat bahawa apabila udara mula meninggalkannya dalam satu arah, bola itu sendiri akan terbang ke arah yang lain. Ini adalah pergerakan reaktif.
Sesetengah wakil dunia haiwan bergerak mengikut prinsip pendorongan jet, seperti sotong dan sotong. Membuang air yang mereka serap secara berkala, mereka mampu mencapai kelajuan sehingga 60-70 km/j. Obor-obor, sotong dan beberapa haiwan lain bergerak dengan cara yang sama.
Contoh pendorongan jet juga boleh didapati di dunia tumbuhan. Sebagai contoh, buah-buahan matang timun "gila", dengan sentuhan yang sedikit, melantun dari tangkai dan cecair pahit dengan biji dibuang secara paksa keluar dari lubang yang terbentuk di tapak tangkai yang dipisahkan; timun itu sendiri terbang ke arah yang bertentangan.
Pergerakan reaktif yang berlaku apabila air dibebaskan boleh diperhatikan dalam eksperimen berikut. Tuangkan air ke dalam corong kaca yang disambungkan ke tiub getah dengan hujung berbentuk L (Rajah 20). Kita akan melihat bahawa apabila air mula mengalir keluar dari tiub, tiub itu sendiri akan mula bergerak dan menyimpang ke arah yang bertentangan dengan arah aliran air.
Penerbangan adalah berdasarkan prinsip pendorongan jet peluru berpandu. Roket angkasa lepas moden adalah pesawat yang sangat kompleks yang terdiri daripada ratusan ribu dan berjuta-juta bahagian. Jisim roket itu sangat besar. Ia terdiri daripada jisim bendalir kerja (iaitu, gas panas yang terbentuk hasil daripada pembakaran bahan api dan dipancarkan dalam bentuk aliran jet) dan jisim akhir atau, seperti yang mereka katakan, jisim "kering" roket yang tinggal selepas bendalir kerja dikeluarkan dari roket.
Jisim "kering" roket pula terdiri daripada jisim struktur (iaitu cangkang roket, enjin dan sistem kawalannya) dan jisim muatan (iaitu peralatan saintifik, badan kapal angkasa yang dilancarkan ke orbit. , anak kapal dan sistem sokongan hayat kapal).
Apabila bendalir kerja tamat, tangki yang dilepaskan, bahagian lebihan peluru, dan lain-lain mula membebankan roket dengan kargo yang tidak perlu, menjadikannya sukar untuk memecut. Oleh itu, untuk mencapai kelajuan kosmik, roket komposit (atau berbilang peringkat) digunakan (Rajah 21). Pada mulanya, hanya blok peringkat pertama 1 berfungsi dalam roket tersebut Apabila rizab bahan api di dalamnya habis, mereka dipisahkan dan peringkat kedua 2 dihidupkan. selepas bahan api di dalamnya habis, ia juga dipisahkan dan peringkat ketiga 3 dihidupkan Satelit atau mana-mana kapal angkasa lain yang terletak di kepala roket ditutup dengan fairing kepala 4, bentuk yang diperkemas membantu mengurangkan. rintangan udara apabila roket terbang di atmosfera Bumi.
Apabila jet gas dikeluarkan dari roket pada kelajuan tinggi, roket itu sendiri meluru ke arah yang bertentangan. Kenapa ini terjadi?
Menurut undang-undang ketiga Newton, daya F yang mana roket bertindak pada bendalir kerja adalah sama besarnya dan bertentangan arah dengan daya F" yang mana bendalir kerja bertindak pada badan roket:
Daya F" (yang dipanggil daya reaktif) mempercepatkan roket.
Daripada kesamaan (10.1) ia berikutan bahawa impuls yang diberikan kepada badan adalah sama dengan hasil daya dan masa tindakannya. Oleh itu, daya yang sama bertindak pada masa yang sama memberikan impuls yang sama kepada badan. Dalam kes ini, nadi m p v p yang diperoleh oleh roket mesti sepadan dengan nadi m gas v gas gas yang dikeluarkan:
m р v р = m gas v gas
Ia berikutan bahawa kelajuan roket 
Mari analisa ungkapan yang terhasil. Kita melihat bahawa kelajuan roket adalah lebih besar, lebih besar kelajuan gas yang dipancarkan dan lebih besar nisbah jisim bendalir kerja (iaitu, jisim bahan api) kepada jisim akhir (“kering”) roket itu.
Formula (12.2) adalah anggaran. Ia tidak mengambil kira bahawa apabila bahan api terbakar, jisim roket terbang menjadi semakin kurang. Formula yang tepat untuk kelajuan roket pertama kali diperoleh pada tahun 1897 oleh K. E. Tsiolkovsky dan oleh itu membawa namanya.
Formula Tsiolkovsky membolehkan anda mengira rizab bahan api yang diperlukan untuk memberikan kelajuan roket tertentu. Jadual 3 menunjukkan nisbah jisim awal roket m0 kepada jisim terakhirnya m, sepadan dengan halaju roket yang berbeza pada kelajuan pancutan gas (berbanding dengan roket) v = 4 km/s. 
Sebagai contoh, untuk memberikan kepada roket kelajuan melebihi kelajuan aliran gas sebanyak 4 kali (v p = 16 km/s), jisim awal roket (termasuk bahan api) perlu melebihi akhir (“kering”) adalah perlu. jisim roket sebanyak 55 kali (m 0 /m = 55). Ini bermakna bahagian terbesar daripada jumlah jisim roket semasa pelancaran haruslah jisim bahan api. Muatan, sebagai perbandingan, harus mempunyai jisim yang sangat kecil.
Sumbangan penting kepada pembangunan teori pendorongan jet telah dibuat oleh kontemporari K. E. Tsiolkovsky, saintis Rusia I. V. Meshchersky (1859-1935). Persamaan gerakan jasad dengan jisim berubah dinamakan sempena namanya.
1. Apakah pendorongan jet? Beri contoh. 2. Dalam eksperimen yang ditunjukkan dalam Rajah 22, apabila air mengalir keluar melalui tiub melengkung, baldi berputar mengikut arah yang ditunjukkan oleh anak panah. Terangkan fenomena tersebut. 3. Apakah yang menentukan kelajuan yang diperoleh oleh roket selepas pembakaran bahan api?
Kementerian Pendidikan dan Sains Persekutuan Rusia
FGOU SPO "Kolej Pembinaan Perevozsky"
Esei
disiplin:
Fizik
subjek: Penggerak jet
Selesai:
Pelajar
Kumpulan 1-121
Okuneva Alena
Disemak:
P.L.Vineaminovna
bandar Perevoz
2011
Kandungan:
- Pengenalan: Apakah itu Jet Propulsion…………………………………………………………………… …..…………………………………..3
Hukum kekekalan momentum……………………………………………………………….4
Aplikasi pendorongan jet dalam alam semula jadi…………………………..………..5
Aplikasi pendorongan jet dalam teknologi………………………………………..……….6
Pendorongan jet “Misil Antara Benua”…………..…………………7
Asas fizikal operasi enjin jet..................... .................... 8
Klasifikasi enjin jet dan ciri penggunaannya………………………………………………………………………………………………………………..9
Ciri-ciri reka bentuk dan penciptaan pesawat…..…10
Kesimpulan……………………………………………………………………………………….11
Senarai rujukan…………………………………………………………………..12
"Pendorong jet"
Gerakan reaktif ialah pergerakan jasad yang disebabkan oleh pemisahan sebahagian daripadanya daripadanya pada kelajuan tertentu. Pergerakan jet diterangkan berdasarkan undang-undang pemuliharaan momentum.
Pendorong jet, kini digunakan dalam kapal terbang, roket dan kapal angkasa, adalah ciri sotong, sotong, sotong, obor-obor - semuanya, tanpa pengecualian, menggunakan tindak balas (recoil) aliran air yang dikeluarkan untuk berenang.
Contoh pendorongan jet juga boleh didapati di dunia tumbuhan.
Di negara-negara selatan terdapat tumbuhan yang dipanggil "timun gila". Sebaik sahaja anda menyentuh ringan buah yang masak, sama seperti timun, ia melantun dari tangkai, dan melalui lubang yang terhasil, cecair dengan biji terbang keluar dari buah seperti air pancut pada kelajuan sehingga 10 m/s.
Timun itu sendiri terbang ke arah yang bertentangan. Timun gila (atau dipanggil "pistol wanita") menembak lebih daripada 12 m.
"Hukum Pengekalan Momentum"
Dalam sistem tertutup, jumlah vektor impuls semua jasad yang termasuk dalam sistem kekal malar untuk sebarang interaksi badan sistem ini antara satu sama lain.
Undang-undang asas alam ini dipanggil undang-undang pemuliharaan momentum. Ia adalah akibat daripada undang-undang kedua dan ketiga Newton. Mari kita pertimbangkan dua badan berinteraksi yang merupakan sebahagian daripada sistem tertutup.
Kami menandakan daya interaksi antara jasad ini dengan dan Menurut undang-undang ketiga Newton Jika jasad ini berinteraksi pada masa t, maka impuls daya interaksi adalah sama besarnya dan diarahkan ke arah yang bertentangan: Marilah kita menggunakan hukum kedua Newton pada jasad ini :
Kesamaan ini bermakna hasil daripada interaksi dua badan, jumlah momentum mereka tidak berubah. Memandangkan kini semua kemungkinan interaksi pasangan badan yang termasuk dalam sistem tertutup, kita boleh membuat kesimpulan bahawa daya dalaman sistem tertutup tidak boleh mengubah jumlah momentumnya, iaitu, jumlah vektor momentum semua badan yang termasuk dalam sistem ini. Pengurangan ketara dalam jisim pelancaran roket boleh dicapai dengan menggunakanroket berbilang peringkat, apabila peringkat roket terpisah apabila bahan api terbakar. Jisim kontena yang mengandungi bahan api, enjin terpakai, sistem kawalan, dan lain-lain dikecualikan daripada proses pecutan roket berikutnya Ia adalah di sepanjang laluan mencipta roket berbilang peringkat ekonomi yang sedang dibangunkan oleh sains roket.
"Aplikasi pendorongan jet dalam alam semula jadi"
Pendorong jet digunakan oleh banyak moluska - sotong, sotong, sotong. Sebagai contoh, moluska kerang laut bergerak ke hadapan disebabkan oleh daya reaktif aliran air yang dibuang keluar dari cangkerang semasa pemampatan tajam injapnya.
Sotong
Sotong, seperti kebanyakan cephalopod, bergerak di dalam air dengan cara berikut. Dia mengambil air ke dalam rongga insang melalui celah sisi dan corong khas di hadapan badan, dan kemudian dengan bertenaga membuang aliran air melalui corong. Sotong menghalakan tiub corong ke tepi atau belakang dan, dengan cepat memerah air daripadanya, boleh bergerak ke arah yang berbeza.
Salpa adalah haiwan laut dengan badan telus; apabila bergerak, ia menerima air melalui bukaan depan, dan air memasuki rongga yang luas, di dalamnya insang diregangkan secara menyerong. Sebaik sahaja haiwan itu meneguk banyak air, lubang itu ditutup. Kemudian otot longitudinal dan melintang salp mengecut, seluruh badan mengecut, dan air ditolak keluar melalui bukaan posterior. Tindak balas jet yang melarikan diri menolak salpa ke hadapan. Enjin jet sotong adalah yang paling diminati. Sotong adalah penghuni invertebrata terbesar di kedalaman lautan. Sotong telah mencapai kesempurnaan tertinggi dalam navigasi jet. Malah badan mereka, dengan bentuk luarannya, menyalin roket. Mengetahui undang-undang pemuliharaan momentum, anda boleh menukar kelajuan pergerakan anda sendiri di ruang terbuka. Jika anda berada di dalam bot dan anda mempunyai beberapa batu berat, maka membaling batu ke arah tertentu akan menggerakkan anda ke arah yang bertentangan. Perkara yang sama akan berlaku di angkasa lepas, tetapi di sana mereka menggunakan enjin jet untuk ini.
"Aplikasi pendorongan jet dalam teknologi"
Pada penghujung milenium pertama Masihi, China mencipta pendorong jet, yang menggerakkan roket - tiub buluh yang diisi dengan serbuk mesiu, ia juga digunakan sebagai keseronokan. Salah satu projek kereta pertama juga dengan enjin jet dan projek ini adalah milik Newton.
Pengarang projek pertama di dunia bagi pesawat jet yang bertujuan untuk penerbangan manusia adalah revolusioner Rusia N.I. Kibalchich. Dia dihukum bunuh pada 3 April 1881 kerana penyertaannya dalam percubaan membunuh Maharaja Alexander II. Dia membangunkan projeknya di penjara selepas dijatuhi hukuman mati. Kibalchich menulis: “Ketika di penjara, beberapa hari sebelum kematian saya, saya menulis projek ini. Saya percaya pada kebolehlaksanaan idea saya, dan kepercayaan ini menyokong saya dalam keadaan saya yang teruk... Saya akan menghadapi kematian dengan tenang, mengetahui bahawa idea saya tidak akan mati bersama saya.”
Idea menggunakan roket untuk penerbangan angkasa dicadangkan pada awal abad ini oleh saintis Rusia Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Pada tahun 1903, sebuah artikel oleh guru gimnasium Kaluga K.E. Tsiolkovsky "Penerokaan ruang dunia menggunakan instrumen reaktif." Kerja ini mengandungi persamaan matematik yang paling penting untuk angkasawan, kini dikenali sebagai "formula Tsiolkovsky," yang menggambarkan gerakan badan jisim berubah-ubah. Selepas itu, beliau membangunkan reka bentuk untuk enjin roket bahan api cecair, mencadangkan reka bentuk roket berbilang peringkat, dan menyatakan idea kemungkinan mewujudkan seluruh bandar angkasa di orbit Bumi rendah. Dia menunjukkan bahawa satu-satunya peranti yang mampu mengatasi graviti ialah roket, i.e. peranti dengan enjin jet yang menggunakan bahan api dan pengoksida yang terletak pada peranti itu sendiri. Roket Soviet adalah yang pertama sampai ke Bulan, mengelilingi Bulan dan memotret sisinya yang tidak kelihatan dari Bumi, dan merupakan yang pertama sampai ke planet Zuhrah dan menghantar instrumen saintifik ke permukaannya. Pada tahun 1986, dua kapal angkasa Soviet, Vega 1 dan Vega 2, memeriksa dengan teliti Komet Halley, yang mendekati Matahari sekali setiap 76 tahun.
Pendorongan jet "peluru berpandu antara benua"
Manusia sentiasa bermimpi untuk mengembara ke angkasa lepas. Penulis - penulis fiksyen sains, saintis, pemimpi - mencadangkan pelbagai cara untuk mencapai matlamat ini. Tetapi selama berabad-abad, tidak seorang pun saintis atau penulis fiksyen sains dapat mencipta satu-satunya cara yang ada pada seseorang yang boleh mengatasi daya graviti dan terbang ke angkasa. K. E. Tsiolkovsky ialah pengasas teori penerbangan angkasa lepas.
Buat pertama kalinya, impian dan aspirasi ramai orang dibawa lebih dekat kepada realiti oleh saintis Rusia Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky (1857-1935), yang menunjukkan bahawa satu-satunya peranti yang mampu mengatasi graviti adalah roket, dia buat pertama kalinya membentangkan. bukti saintifik tentang kemungkinan menggunakan roket untuk penerbangan ke angkasa lepas, di luar atmosfera Bumi dan ke planet lain dalam sistem suria. Tsoilkovsky memanggil roket sebagai peranti dengan enjin jet yang menggunakan bahan api dan pengoksida di atasnya.
Seperti yang anda ketahui dari kursus fizik, tembakan dari pistol disertai dengan mundur. Mengikut undang-undang Newton, peluru dan pistol akan terbang ke arah yang berbeza pada kelajuan yang sama jika mereka mempunyai jisim yang sama. Jisim gas yang dikeluarkan mencipta daya reaktif, berkat pergerakan yang boleh dipastikan, kedua-dua di udara dan di ruang tanpa udara, dan dengan itu mundur berlaku. Semakin besar daya undur yang dirasakan bahu kita, semakin besar jisim dan kelajuan gas yang melarikan diri, dan, oleh itu, semakin kuat tindak balas pistol, semakin besar daya reaktif. Fenomena ini dijelaskan oleh undang-undang pemuliharaan momentum:
jumlah vektor (geometrik) impuls jasad yang membentuk sistem tertutup kekal malar untuk sebarang pergerakan dan interaksi badan sistem.
Formula Tsiolkovsky yang dibentangkan adalah asas di mana keseluruhan pengiraan peluru berpandu moden berdasarkan. Nombor Tsiolkovsky ialah nisbah jisim bahan api kepada jisim roket pada penghujung operasi enjin - kepada berat roket kosong.
Oleh itu, kami mendapati bahawa kelajuan maksimum yang boleh dicapai roket bergantung terutamanya pada kelajuan aliran gas dari muncung. Dan kadar aliran gas muncung pula bergantung pada jenis bahan api dan suhu pancutan gas. Ini bermakna semakin tinggi suhu, semakin tinggi kelajuannya. Kemudian untuk roket sebenar anda perlu memilih bahan api paling tinggi kalori yang menghasilkan jumlah haba yang paling besar. Formula menunjukkan bahawa, antara lain, kelajuan roket bergantung pada jisim awal dan akhir roket, pada bahagian beratnya bahan api, dan bahagian mana yang tidak berguna (dari sudut pandangan kelajuan penerbangan) struktur: badan, mekanisme, dsb.
Kesimpulan utama dari formula Tsiolkovsky ini untuk menentukan kelajuan roket angkasa adalah bahawa dalam ruang tanpa udara roket akan berkembang lebih besar kelajuan, lebih besar kelajuan aliran keluar gas dan lebih besar nombor Tsiolkovsky.
"Asas fizikal operasi enjin jet"
Enjin jet berkuasa moden dari pelbagai jenis adalah berdasarkan prinsip tindak balas langsung, i.e. prinsip mencipta daya penggerak (atau tujahan) dalam bentuk tindak balas (recoil) aliran "bahan kerja" yang mengalir dari enjin, biasanya gas panas. Dalam semua enjin terdapat dua proses penukaran tenaga. Pertama, tenaga kimia bahan api ditukar kepada tenaga haba produk pembakaran, dan kemudian tenaga haba digunakan untuk melakukan kerja mekanikal. Enjin sedemikian termasuk enjin omboh kereta, lokomotif diesel, turbin stim dan gas loji kuasa, dsb. Selepas gas panas yang mengandungi tenaga haba yang besar telah dihasilkan dalam enjin haba, tenaga ini mesti ditukar kepada tenaga mekanikal. Lagipun, enjin berfungsi untuk melakukan kerja mekanikal, untuk "menggerakkan" sesuatu, untuk melaksanakannya, tidak kira sama ada dinamo, jika diminta untuk ditambah dengan lukisan loji kuasa, lokomotif diesel, kereta atau kapal terbang. Agar tenaga haba gas berubah menjadi tenaga mekanikal, isipadunya mesti meningkat. Dengan pengembangan sedemikian, gas melakukan kerja, yang menggunakan tenaga dalaman dan haba mereka.
Muncung jet boleh mempunyai bentuk yang berbeza, dan, lebih-lebih lagi, reka bentuk yang berbeza bergantung pada jenis enjin. Perkara utama ialah kelajuan di mana gas mengalir keluar dari enjin. Jika halaju aliran keluar ini tidak melebihi kelajuan gelombang bunyi merambat dalam gas yang mengalir keluar, maka muncung adalah bahagian paip silinder atau tirus ringkas. Jika kelajuan aliran keluar harus melebihi kelajuan bunyi, maka muncung berbentuk seperti paip yang mengembang atau pertama menyempit dan kemudian mengembang (muncung Lavl). Hanya dalam paip bentuk ini, seperti yang ditunjukkan oleh teori dan pengalaman, gas boleh dipercepatkan kepada kelajuan supersonik dan melepasi "penghalang bunyi."
“Klasifikasi enjin jet dan ciri penggunaannya”
Walau bagaimanapun, batang perkasa ini, prinsip tindak balas langsung, melahirkan mahkota besar "pokok keluarga" keluarga enjin jet. Untuk berkenalan dengan cawangan utama mahkotanya, memahkotai "batang" tindak balas langsung. Tidak lama kemudian, seperti yang anda lihat dari gambar (lihat di bawah), batang ini terbahagi kepada dua bahagian, seolah-olah dibelah oleh sambaran petir. Kedua-dua batang baru dihiasi sama dengan mahkota berkuasa. Pembahagian ini berlaku kerana semua enjin jet "kimia" dibahagikan kepada dua kelas bergantung kepada sama ada ia menggunakan udara ambien untuk operasinya atau tidak.
Dalam enjin bukan pemampat jenis lain, aliran terus, tiada grid injap ini dan tekanan dalam kebuk pembakaran meningkat akibat tekanan berkelajuan tinggi, i.e. membrek aliran udara yang akan datang memasuki enjin dalam penerbangan. Adalah jelas bahawa enjin sedemikian mampu beroperasi hanya apabila pesawat sudah terbang pada kelajuan yang cukup tinggi ia tidak akan menghasilkan tujahan apabila diletakkan. Tetapi pada kelajuan yang sangat tinggi, 4-5 kali ganda kelajuan bunyi, enjin ramjet menghasilkan tujahan yang sangat tinggi dan menggunakan lebih sedikit bahan api daripada mana-mana enjin jet "kimia" lain di bawah keadaan ini. Itulah sebabnya enjin ramjet.
dan lain-lain.................
Pendorongan jet dalam alam semula jadi dan teknologi
ABSTRAK FIZIK
Penggerak jet- pergerakan yang berlaku apabila mana-mana bahagiannya dipisahkan daripada badan pada kelajuan tertentu.
Daya reaktif berlaku tanpa sebarang interaksi dengan badan luar.
Aplikasi pendorongan jet dalam alam semula jadi
Ramai di antara kita dalam hidup kita telah menemui obor-obor semasa berenang di laut. Walau apa pun, terdapat cukup banyak daripada mereka di Laut Hitam. Tetapi beberapa orang berpendapat bahawa obor-obor juga menggunakan pendorong jet untuk bergerak. Selain itu, beginilah cara larva pepatung dan beberapa jenis plankton laut bergerak. Dan selalunya kecekapan haiwan invertebrata marin apabila menggunakan pendorongan jet jauh lebih tinggi daripada ciptaan teknologi.
Pendorong jet digunakan oleh banyak moluska - sotong, sotong, sotong. Sebagai contoh, moluska kerang laut bergerak ke hadapan disebabkan oleh daya reaktif aliran air yang dibuang keluar dari cangkerang semasa pemampatan tajam injapnya.
Sotong
Sotong
Sotong, seperti kebanyakan cephalopod, bergerak di dalam air dengan cara berikut. Dia mengambil air ke dalam rongga insang melalui celah sisi dan corong khas di hadapan badan, dan kemudian dengan bertenaga membuang aliran air melalui corong. Sotong menghalakan tiub corong ke tepi atau belakang dan, dengan cepat memerah air daripadanya, boleh bergerak ke arah yang berbeza.
Salpa adalah haiwan laut dengan badan telus; apabila bergerak, ia menerima air melalui bukaan depan, dan air memasuki rongga yang luas, di dalamnya insang diregangkan secara menyerong. Sebaik sahaja haiwan itu meneguk banyak air, lubang itu ditutup. Kemudian otot longitudinal dan melintang salp mengecut, seluruh badan mengecut, dan air ditolak keluar melalui bukaan posterior. Tindak balas jet yang melarikan diri menolak salpa ke hadapan.
Enjin jet sotong adalah yang paling diminati. Sotong adalah penghuni invertebrata terbesar di kedalaman lautan. Sotong telah mencapai kesempurnaan tertinggi dalam navigasi jet. Malah badan mereka, dengan bentuk luarannya, menyalin roket (atau lebih baik dikatakan, roket meniru sotong, kerana ia mempunyai keutamaan yang tidak dapat dipertikaikan dalam perkara ini). Apabila bergerak perlahan, sotong menggunakan sirip besar berbentuk berlian yang membengkok secara berkala. Ia menggunakan enjin jet untuk melontar dengan pantas. Tisu otot - mantel mengelilingi badan moluska pada semua sisi; isipadu rongganya hampir separuh daripada isipadu badan sotong. Haiwan itu menghisap air di dalam rongga mantel, dan kemudian membuang aliran air secara mendadak melalui muncung sempit dan bergerak ke belakang dengan tolakan berkelajuan tinggi. Pada masa yang sama, semua sepuluh sesungut sotong dikumpulkan menjadi simpul di atas kepalanya, dan ia mengambil bentuk yang diperkemas. Muncung dilengkapi dengan injap khas, dan otot boleh memutarkannya, mengubah arah pergerakan. Enjin sotong sangat menjimatkan, ia mampu mencapai kelajuan sehingga 60 - 70 km/j. (Sesetengah penyelidik percaya bahawa walaupun sehingga 150 km/j!) Tidak hairanlah sotong itu dipanggil "torpedo hidup." Dengan membengkokkan sesungut yang diikat ke kanan, kiri, atas atau bawah, sotong berpusing ke satu arah atau yang lain. Memandangkan stereng sebegitu sangat besar berbanding dengan haiwan itu sendiri, pergerakannya yang sedikit sudah cukup untuk sotong, walaupun pada kelajuan penuh, mengelak dengan mudah perlanggaran dengan halangan. Pusingan tajam pada stereng - dan perenang meluru ke arah yang bertentangan. Jadi dia membengkokkan hujung corong ke belakang dan kini meluncurkan kepala terlebih dahulu. Dia membengkokkannya ke kanan - dan tolakan jet melemparkannya ke kiri. Tetapi apabila anda perlu berenang dengan cepat, corong sentiasa menonjol betul-betul di antara sesungut, dan sotong menyerbu ekor terlebih dahulu, seperti udang karang akan berlari - pejalan kaki pantas yang dikurniakan ketangkasan seorang pelumba.
Jika tidak perlu tergesa-gesa, sotong dan sotong berenang dengan sirip beralun - ombak kecil melintasi mereka dari depan ke belakang, dan haiwan itu meluncur dengan anggun, kadang-kadang menolak dirinya juga dengan aliran air yang dibuang keluar dari bawah mantel. Kemudian kejutan individu yang diterima oleh moluska pada saat letusan pancutan air dapat dilihat dengan jelas. Sesetengah cephalopod boleh mencapai kelajuan sehingga lima puluh lima kilometer sejam. Nampaknya tiada siapa yang membuat pengukuran langsung, tetapi ini boleh dinilai dengan kelajuan dan jarak penerbangan sotong terbang. Dan ternyata sotong mempunyai bakat sedemikian dalam keluarga mereka! Juruterbang terbaik di kalangan moluska ialah sotong Stenoteuthis. Pelaut Inggeris memanggilnya sebagai sotong terbang ("sotong terbang"). Ini adalah haiwan kecil kira-kira saiz herring. Ia mengejar ikan dengan kelajuan sedemikian sehingga ia sering melompat keluar dari air, meluncur di atas permukaannya seperti anak panah. Dia menggunakan helah ini untuk menyelamatkan nyawanya daripada pemangsa - tuna dan makarel. Setelah menghasilkan tujahan jet maksimum di dalam air, sotong juruterbang berlepas ke udara dan terbang di atas ombak sejauh lebih daripada lima puluh meter. Puncak penerbangan roket hidup terletak sangat tinggi di atas air sehinggakan sotong terbang sering berakhir di geladak kapal laut. Empat hingga lima meter bukanlah rekod ketinggian tempat sotong naik ke langit. Kadang-kadang mereka terbang lebih tinggi.
Penyelidik moluska Inggeris Dr. Rees menggambarkan dalam artikel saintifik seekor sotong (hanya 16 sentimeter panjang), yang, setelah terbang pada jarak yang agak jauh melalui udara, jatuh di atas jambatan kapal layar, yang naik hampir tujuh meter di atas air.
Ia berlaku bahawa banyak sotong terbang jatuh di atas kapal dalam lata berkilauan. Penulis purba Trebius Niger pernah menceritakan kisah sedih tentang sebuah kapal yang didakwa karam di bawah berat sotong terbang yang jatuh di geladaknya. Sotong boleh berlepas tanpa pecutan.
Sotong pun boleh terbang. Naturalis Perancis Jean Verani melihat bagaimana seekor sotong biasa memecut dalam akuarium dan tiba-tiba melompat keluar dari air ke belakang. Setelah menggambarkan lengkok kira-kira lima meter di udara, dia terjun kembali ke dalam akuarium. Ketika mengambil kelajuan untuk melompat, sotong bergerak bukan sahaja disebabkan oleh tujahan jet, tetapi juga mendayung dengan sesungutnya.
Sotong longgar berenang, sudah tentu, lebih teruk daripada sotong, tetapi pada saat-saat genting mereka boleh menunjukkan kelas rekod untuk pelari pecut terbaik. Kakitangan Akuarium California cuba merakam gambar sotong menyerang ketam. Sotong itu meluru ke arah mangsanya dengan kelajuan sedemikian sehingga filem itu, walaupun semasa penggambaran pada kelajuan tertinggi, sentiasa mengandungi gris. Ini bermakna lontaran itu berlangsung seperseratus saat! Biasanya, sotong berenang agak perlahan. Joseph Seinl, yang mengkaji penghijrahan sotong, mengira: seekor sotong berukuran setengah meter berenang melalui laut pada kelajuan purata kira-kira lima belas kilometer sejam. Setiap pancutan air yang dibuang keluar dari corong menolaknya ke hadapan (atau lebih tepat, ke belakang, kerana sotong berenang ke belakang) dua hingga dua setengah meter.
Gerakan jet juga boleh didapati di dunia tumbuhan. Sebagai contoh, buah masak "timun gila", dengan sentuhan yang sedikit, melantun dari tangkai, dan cecair melekit dengan biji dibuang dengan paksa keluar dari lubang yang terhasil. Timun itu sendiri terbang ke arah yang bertentangan sehingga 12 m.
Mengetahui undang-undang pemuliharaan momentum, anda boleh menukar kelajuan pergerakan anda sendiri di ruang terbuka. Jika anda berada di dalam bot dan anda mempunyai beberapa batu berat, maka membaling batu ke arah tertentu akan menggerakkan anda ke arah yang bertentangan. Perkara yang sama akan berlaku di angkasa lepas, tetapi di sana mereka menggunakan enjin jet untuk ini.
Semua orang tahu bahawa tembakan dari pistol disertai dengan mundur. Jika berat peluru adalah sama dengan berat pistol, ia akan terbang berasingan pada kelajuan yang sama. Recoil berlaku kerana jisim gas yang dikeluarkan menghasilkan daya reaktif, berkat pergerakan yang boleh dipastikan di udara dan di ruang tanpa udara. Dan semakin besar jisim dan kelajuan gas yang mengalir, semakin besar daya mundur yang dirasakan bahu kita, semakin kuat tindak balas pistol, semakin besar daya reaktif.
Aplikasi pendorongan jet dalam teknologi
Selama berabad-abad, manusia telah mengimpikan penerbangan angkasa lepas. Penulis fiksyen sains telah mencadangkan pelbagai cara untuk mencapai matlamat ini. Pada abad ke-17, cerita oleh penulis Perancis Cyrano de Bergerac tentang penerbangan ke bulan muncul. Wira cerita ini sampai ke Bulan dengan kereta besi, di mana dia sentiasa melemparkan magnet yang kuat. Tertarik kepadanya, kereta itu naik lebih tinggi dan lebih tinggi di atas Bumi sehingga sampai ke Bulan. Dan Baron Munchausen berkata bahawa dia memanjat ke bulan di sepanjang tangkai kacang.
Pada penghujung milenium pertama Masihi, China mencipta pendorong jet, yang menggerakkan roket - tiub buluh yang diisi dengan serbuk mesiu, ia juga digunakan sebagai keseronokan. Salah satu projek kereta pertama juga dengan enjin jet dan projek ini adalah milik Newton
Pengarang projek pertama di dunia bagi pesawat jet yang bertujuan untuk penerbangan manusia adalah revolusioner Rusia N.I. Kibalchich. Dia dihukum bunuh pada 3 April 1881 kerana penyertaannya dalam percubaan membunuh Maharaja Alexander II. Dia membangunkan projeknya di penjara selepas dijatuhi hukuman mati. Kibalchich menulis: “Ketika di penjara, beberapa hari sebelum kematian saya, saya menulis projek ini. Saya percaya pada kebolehlaksanaan idea saya, dan kepercayaan ini menyokong saya dalam keadaan saya yang teruk... Saya akan menghadapi kematian dengan tenang, mengetahui bahawa idea saya tidak akan mati bersama saya.”
Idea menggunakan roket untuk penerbangan angkasa dicadangkan pada awal abad ini oleh saintis Rusia Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Pada tahun 1903, sebuah artikel oleh guru gimnasium Kaluga K.E. Tsiolkovsky "Penerokaan ruang dunia menggunakan instrumen reaktif." Kerja ini mengandungi persamaan matematik yang paling penting untuk angkasawan, kini dikenali sebagai "formula Tsiolkovsky," yang menggambarkan gerakan badan jisim berubah-ubah. Selepas itu, beliau membangunkan reka bentuk untuk enjin roket bahan api cecair, mencadangkan reka bentuk roket berbilang peringkat, dan menyatakan idea kemungkinan mewujudkan seluruh bandar angkasa di orbit Bumi rendah. Dia menunjukkan bahawa satu-satunya peranti yang mampu mengatasi graviti ialah roket, i.e. peranti dengan enjin jet yang menggunakan bahan api dan pengoksida yang terletak pada peranti itu sendiri.
Pergerakan jet dalam alam semula jadi dan teknologi adalah fenomena yang sangat biasa. Secara semula jadi, ia berlaku apabila satu bahagian badan berpisah pada kelajuan tertentu dari bahagian lain. Dalam kes ini, daya reaktif muncul tanpa interaksi organisma ini dengan badan luar.
Untuk memahami apa yang kita bicarakan, sebaiknya lihat contoh. dalam alam semula jadi dan teknologi adalah banyak. Mula-mula kita akan bercakap tentang bagaimana haiwan menggunakannya, dan kemudian bagaimana ia digunakan dalam teknologi.
Obor-obor, larva pepatung, plankton dan moluska
Ramai orang, semasa berenang di laut, terserempak dengan obor-obor. Di Laut Hitam, dalam apa jua keadaan, terdapat banyak daripada mereka. Walau bagaimanapun, tidak semua orang menyedari bahawa obor-obor bergerak menggunakan pendorongan jet. Kaedah yang sama digunakan oleh larva pepatung, serta beberapa wakil plankton laut. Kecekapan haiwan marin invertebrata yang menggunakannya selalunya jauh lebih tinggi daripada ciptaan teknikal.
Banyak moluska bergerak dengan cara yang menarik minat kita. Contohnya termasuk sotong, sotong dan sotong. Khususnya, kerang kerang mampu bergerak ke hadapan menggunakan pancutan air yang dikeluarkan dari cangkerang apabila injapnya dimampatkan secara mendadak.
Dan ini hanyalah beberapa contoh daripada kehidupan dunia haiwan yang boleh dipetik untuk mengembangkan topik: "Pendorongan jet dalam kehidupan seharian, alam semula jadi dan teknologi."
Bagaimanakah sotong bergerak?
Sotong juga sangat menarik dalam hal ini. Seperti kebanyakan cephalopod, ia bergerak di dalam air menggunakan mekanisme berikut. Melalui corong khas yang terletak di hadapan badan, serta melalui celah sisi, sotong mengambil air ke dalam rongga insangnya. Kemudian dia bersungguh-sungguh melemparkannya melalui corong. Sotong menghalakan tiub corong ke belakang atau ke tepi. Pergerakan boleh dilakukan dalam arah yang berbeza.
Kaedah yang digunakan oleh salpa
Kaedah yang digunakan oleh salpa juga ingin tahu. Ini adalah nama haiwan laut yang mempunyai badan lutsinar. Apabila bergerak, salpa menarik air menggunakan bukaan hadapan. Air berakhir dalam rongga yang luas, dan insang terletak secara menyerong di dalamnya. Lubang itu tertutup apabila salpa meneguk air yang banyak. Otot melintang dan membujurnya mengecut, memampatkan seluruh badan haiwan itu. Air ditolak keluar melalui lubang belakang. Haiwan itu bergerak ke hadapan kerana tindak balas jet yang mengalir.
Sotong - "torpedo hidup"
Kepentingan terbesar adalah, mungkin, enjin jet yang dimiliki oleh sotong. Haiwan ini dianggap sebagai wakil terbesar invertebrata, hidup di kedalaman laut yang hebat. Dalam navigasi jet, sotong telah mencapai kesempurnaan sebenar. Malah badan haiwan ini menyerupai roket dalam bentuk luarannya. Atau sebaliknya, roket ini meniru sotong, kerana sotong yang mempunyai keutamaan yang tidak dapat dipertikaikan dalam perkara ini. Sekiranya ia perlu bergerak perlahan, haiwan itu menggunakan sirip berbentuk berlian yang besar untuk ini, yang membengkok dari semasa ke semasa. Jika lontaran pantas diperlukan, enjin jet datang untuk menyelamatkan.
Badan moluska dikelilingi pada semua sisi oleh mantel - tisu otot. Hampir separuh daripada jumlah isipadu badan haiwan adalah isipadu rongganya. Sotong menggunakan rongga mantel untuk bergerak dengan menyedut air di dalamnya. Kemudian dia dengan tajam membuang aliran air yang terkumpul melalui muncung sempit. Akibatnya, ia menolak ke belakang pada kelajuan tinggi. Pada masa yang sama, sotong melipat semua 10 sesungut menjadi simpul di atas kepalanya untuk mendapatkan bentuk yang diperkemas. Muncung mengandungi injap khas, dan otot haiwan boleh memutarkannya. Oleh itu, arah pergerakan berubah.
Kelajuan sotong yang mengagumkan
Mesti kata enjin sotong ni sangat jimat. Kelajuan yang mampu dicapainya boleh mencecah 60-70 km/j. Sesetengah penyelidik percaya bahawa ia boleh mencapai sehingga 150 km/j. Seperti yang anda lihat, sotong itu tidak dipanggil "torpedo hidup" tanpa alasan. Ia boleh berpusing ke arah yang dikehendaki, membengkokkan sesungutnya dilipat dalam satu berkas ke bawah, ke atas, kiri atau kanan.
Bagaimanakah sotong mengawal pergerakan?
Memandangkan sterengnya sangat besar berbanding saiz haiwan itu sendiri, hanya sedikit pergerakan stereng sudah memadai untuk sotong mudah mengelak daripada berlanggar dengan halangan, malah bergerak pada kelajuan maksimum. Jika anda membeloknya secara mendadak, haiwan itu akan segera meluru ke arah yang bertentangan. Sotong membengkokkan hujung corong ke belakang dan, akibatnya, boleh meluncur kepala terlebih dahulu. Jika dia membengkokkannya ke kanan, dia akan tercampak ke kiri oleh tujahan jet. Walau bagaimanapun, apabila perlu untuk berenang dengan cepat, corong sentiasa terletak terus di antara sesungut. Dalam kes ini, haiwan itu menyerbu ekor terlebih dahulu, seperti larian udang karang yang bergerak pantas jika ia mempunyai ketangkasan seorang pelumba.
Apabila tidak perlu tergesa-gesa, sotong dan sotong berenang, beralun dengan siripnya. Gelombang kecil melintasi mereka dari depan ke belakang. Sotong dan sotong meluncur dengan anggun. Mereka hanya menolak diri mereka dari semasa ke semasa dengan aliran air yang keluar dari bawah mantel mereka. Kejutan individu yang diterima moluska semasa letusan jet air jelas kelihatan pada saat-saat sedemikian.
Sotong terbang
Sesetengah cephalopod mampu memecut sehingga 55 km/j. Nampaknya tidak ada yang membuat pengukuran langsung, tetapi kita boleh memberikan angka sedemikian berdasarkan jarak dan kelajuan sotong terbang. Ternyata ada orang sedemikian. Sotong Stenoteuthis adalah juruterbang terbaik dari semua moluska. Pelaut Inggeris memanggilnya sotong terbang (flying squid). Haiwan ini, foto yang dibentangkan di atas, bersaiz kecil, kira-kira saiz herring. Ia mengejar ikan dengan cepat sehingga sering melompat keluar dari air, meluncur seperti anak panah di atas permukaannya. Dia juga menggunakan helah ini apabila dia dalam bahaya daripada pemangsa - tenggiri dan tuna. Setelah menghasilkan tujahan jet maksimum di dalam air, sotong itu melancarkan ke udara dan kemudian terbang lebih daripada 50 meter di atas ombak. Apabila ia terbang, ia sangat tinggi sehinggakan sotong yang kerap terbang berakhir di geladak kapal. Ketinggian 4-5 meter sama sekali bukan rekod untuk mereka. Kadang-kadang sotong terbang terbang lebih tinggi.
Dr. Rees, seorang penyelidik moluska dari Great Britain, dalam artikel saintifiknya menggambarkan wakil haiwan ini, yang panjang badannya hanya 16 cm Namun, dia dapat terbang dengan jarak yang agak jauh di udara, selepas itu dia mendarat di atas jambatan kapal layar. Dan ketinggian jambatan ini hampir 7 meter!
Ada kalanya sebuah kapal diserang oleh banyak sotong terbang sekaligus. Trebius Niger, seorang penulis purba, pernah menceritakan kisah sedih tentang kapal yang kelihatan tidak dapat menahan berat haiwan laut ini dan karam. Menariknya, sotong mampu berlepas walaupun tanpa pecutan.
Sotong berterbangan
Sotong juga mempunyai keupayaan untuk terbang. Jean Verani, seorang naturalis Perancis, melihat salah seorang daripada mereka memecut dalam akuariumnya dan kemudian tiba-tiba melompat keluar dari air. Haiwan itu menggambarkan lengkok kira-kira 5 meter di udara dan kemudian jatuh ke dalam akuarium. Sotong, memperoleh kelajuan yang diperlukan untuk melompat, bergerak bukan sahaja berkat tujahan jet. Ia juga mendayung dengan sesungutnya. Sotong longgar, jadi mereka berenang lebih teruk daripada sotong, tetapi pada saat-saat genting haiwan ini boleh memberi permulaan kepada pelari pecut terbaik. Pekerja Akuarium California ingin mengambil gambar sotong menyerang ketam. Walau bagaimanapun, sotong, tergesa-gesa mengejar mangsanya, mengembangkan kelajuan sedemikian sehingga gambar-gambar, walaupun menggunakan mod khas, ternyata menjadi kabur. Ini bermakna lontaran hanya bertahan sepersekian saat!
Walau bagaimanapun, sotong biasanya berenang agak perlahan. Saintis Joseph Seinl, yang mengkaji migrasi sotong, mendapati bahawa sotong, yang saiznya adalah 0.5 m, berenang pada kelajuan purata kira-kira 15 km/j. Setiap pancutan air yang dilontarkannya keluar dari corong mendorongnya ke hadapan (lebih tepat, ke belakang, kerana ia berenang ke belakang) kira-kira 2-2.5 m.
"Memancut timun"
Pergerakan reaktif dalam alam semula jadi dan teknologi boleh dipertimbangkan menggunakan contoh dari dunia tumbuhan untuk menggambarkannya. Salah satu yang paling terkenal ialah buah masak yang dipanggil Mereka melantun tangkai dengan sentuhan yang sedikit. Kemudian, dari lubang yang terhasil, cecair melekit khas yang mengandungi biji dikeluarkan dengan kuat. Timun itu sendiri terbang ke arah yang bertentangan pada jarak sehingga 12 m.
Hukum kekekalan momentum
Anda pasti perlu bercakap mengenainya apabila mempertimbangkan gerakan jet dalam alam semula jadi dan teknologi. Pengetahuan tentang undang-undang pemuliharaan momentum membolehkan kita mengubah, khususnya, kelajuan pergerakan kita sendiri jika kita berada di ruang terbuka. Sebagai contoh, anda sedang duduk di dalam bot dan anda mempunyai beberapa batu bersama anda. Jika anda melemparkannya ke arah tertentu, bot akan bergerak ke arah yang bertentangan. Undang-undang ini juga terpakai di angkasa lepas. Walau bagaimanapun, untuk tujuan ini mereka menggunakan
Apakah contoh lain pendorongan jet yang boleh diperhatikan dalam alam semula jadi dan teknologi? Sangat baik digambarkan dengan contoh pistol.
Seperti yang anda ketahui, pukulan daripadanya sentiasa disertai dengan mundur. Katakan berat peluru itu sama dengan berat pistol. Dalam kes ini, mereka akan terbang berasingan pada kelajuan yang sama. Recoil berlaku kerana daya reaktif tercipta, kerana terdapat jisim yang dilontar. Terima kasih kepada daya ini, pergerakan dipastikan dalam ruang tanpa udara dan di udara. Semakin besar kelajuan dan jisim gas yang mengalir, semakin besar daya mundur yang dirasai oleh bahu kita. Sehubungan itu, semakin kuat tindak balas pistol, semakin tinggi daya tindak balas.
Mimpi terbang ke angkasa
Pendorongan jet dalam alam semula jadi dan teknologi telah menjadi sumber idea baharu untuk saintis selama bertahun-tahun. Selama berabad-abad, manusia telah bermimpi untuk terbang ke angkasa. Penggunaan pendorong jet dalam alam semula jadi dan teknologi, mesti diandaikan, sama sekali tidak meletihkan dirinya.
Dan semuanya bermula dengan mimpi. Penulis fiksyen sains beberapa abad yang lalu menawarkan kami pelbagai cara bagaimana untuk mencapai matlamat yang diingini ini. Pada abad ke-17, Cyrano de Bergerac, seorang penulis Perancis, mencipta cerita tentang penerbangan ke bulan. Wiranya mencapai satelit Bumi menggunakan kereta besi. Dia sentiasa melemparkan magnet yang kuat ke atas struktur ini. Kereta itu, kerana tertarik kepadanya, naik lebih tinggi dan lebih tinggi di atas Bumi. Akhirnya dia sampai ke bulan. Seorang lagi watak terkenal, Baron Munchausen, naik ke bulan menggunakan tangkai kacang.
Sudah tentu, pada masa itu sedikit yang diketahui tentang bagaimana penggunaan pendorong jet dalam alam semula jadi dan teknologi boleh menjadikan kehidupan lebih mudah. Tetapi penerbangan mewah sudah tentu membuka cakrawala baru.
Dalam perjalanan ke penemuan yang luar biasa
Di China pada akhir milenium ke-1 Masihi. e. mencipta pendorongan jet untuk menggerakkan roket. Yang terakhir hanyalah tiub buluh yang diisi dengan serbuk mesiu. Roket ini dilancarkan untuk keseronokan. Enjin jet digunakan dalam salah satu reka bentuk kereta pertama. Idea ini adalah milik Newton.
N.I. juga memikirkan bagaimana gerakan jet timbul dalam alam semula jadi dan teknologi. Kibalchich. Ini adalah revolusioner Rusia, pengarang projek pertama pesawat jet, yang bertujuan untuk penerbangan manusia. Revolusioner, malangnya, telah dilaksanakan pada 3 April 1881. Kibalchich dituduh mengambil bahagian dalam percubaan membunuh Alexander II. Sudah di penjara, sementara menunggu pelaksanaan hukuman mati, dia terus mengkaji fenomena menarik seperti gerakan jet dalam alam semula jadi dan teknologi, yang berlaku apabila sebahagian daripada objek dipisahkan. Hasil daripada penyelidikan ini, beliau membangunkan projeknya. Kibalchich menulis bahawa idea ini menyokongnya dalam kedudukannya. Dia bersedia untuk menghadapi kematiannya dengan tenang, mengetahui bahawa penemuan penting itu tidak akan mati bersamanya.
Pelaksanaan idea penerbangan angkasa lepas
Manifestasi pendorong jet dalam alam semula jadi dan teknologi terus dikaji oleh K. E. Tsiolkovsky (fotonya dibentangkan di atas). Pada awal abad ke-20, saintis Rusia yang hebat ini mencadangkan idea menggunakan roket untuk penerbangan angkasa lepas. Artikel beliau mengenai isu ini muncul pada tahun 1903. Ia membentangkan persamaan matematik yang menjadi yang paling penting untuk angkasawan. Ia dikenali pada zaman kita sebagai "formula Tsiolkovsky". Persamaan ini menerangkan pergerakan jasad yang mempunyai jisim berubah-ubah. Dalam karya selanjutnya, beliau membentangkan gambar rajah enjin roket yang menggunakan bahan api cecair. Tsiolkovsky, mengkaji penggunaan pendorong jet dalam alam semula jadi dan teknologi, membangunkan reka bentuk roket berbilang peringkat. Dia juga mengemukakan idea tentang kemungkinan mewujudkan seluruh bandar angkasa di orbit Bumi rendah. Ini adalah penemuan yang ditemui oleh saintis semasa mengkaji pendorongan jet dalam alam semula jadi dan teknologi. Roket, seperti yang ditunjukkan oleh Tsiolkovsky, adalah satu-satunya peranti yang boleh mengatasi roket Dia mendefinisikannya sebagai mekanisme dengan enjin jet yang menggunakan bahan api dan pengoksida yang terletak di atasnya. Peranti ini mengubah tenaga kimia bahan api, yang menjadi tenaga kinetik jet gas. Roket itu sendiri mula bergerak ke arah yang bertentangan.
Akhirnya, saintis, setelah mengkaji pergerakan reaktif badan dalam alam semula jadi dan teknologi, terus berlatih. Tugas berskala besar menanti untuk merealisasikan impian manusia yang telah lama wujud. Dan sekumpulan saintis Soviet, yang diketuai oleh Academician S.P. Korolev, mengatasinya. Dia menyedari idea Tsiolkovsky. Satelit buatan pertama planet kita telah dilancarkan di USSR pada 4 Oktober 1957. Sememangnya, roket telah digunakan.
Yu. A. Gagarin (gambar di atas) adalah lelaki yang mendapat penghormatan untuk menjadi yang pertama terbang di angkasa lepas. Peristiwa penting bagi dunia ini berlaku pada 12 April 1961. Gagarin terbang mengelilingi seluruh dunia menggunakan satelit Vostok. USSR adalah negeri pertama yang roketnya mencapai Bulan, terbang mengelilinginya dan memotret sisi yang tidak kelihatan dari Bumi. Di samping itu, ia adalah orang Rusia yang melawat Venus buat kali pertama. Mereka membawa instrumen saintifik ke permukaan planet ini. Angkasawan Amerika Neil Armstrong adalah orang pertama yang berjalan di permukaan Bulan. Dia mendarat di atasnya pada 20 Julai 1969. Pada tahun 1986, Vega 1 dan Vega 2 (kapal milik USSR) meneroka dari jarak dekat Komet Halley, yang menghampiri Matahari hanya sekali setiap 76 tahun. Penerokaan angkasa lepas diteruskan...
Seperti yang anda lihat, fizik adalah sains yang sangat penting dan berguna. Pendorongan jet dalam alam semula jadi dan teknologi hanyalah salah satu isu menarik yang dibincangkan di dalamnya. Dan pencapaian sains ini sangat-sangat ketara.
Bagaimana pendorongan jet digunakan dalam alam semula jadi dan teknologi pada masa kini
Dalam fizik, penemuan penting terutamanya telah dibuat dalam beberapa abad yang lalu. Walaupun alam semula jadi hampir tidak berubah, teknologi berkembang dengan pantas. Pada masa kini, prinsip pendorongan jet digunakan secara meluas bukan sahaja oleh pelbagai haiwan dan tumbuhan, tetapi juga dalam angkasawan dan penerbangan. Di angkasa lepas tiada medium yang boleh digunakan oleh jasad untuk berinteraksi bagi mengubah magnitud dan arah kelajuannya. Itulah sebabnya hanya roket yang boleh digunakan untuk terbang di angkasa tanpa udara.
Hari ini, pendorongan jet digunakan secara aktif dalam kehidupan seharian, alam semula jadi dan teknologi. Ia bukan lagi misteri seperti dulu. Namun, kemanusiaan tidak seharusnya berhenti di situ sahaja. Cakrawala baharu di hadapan. Saya ingin percaya bahawa pergerakan jet dalam alam semula jadi dan teknologi, yang diterangkan secara ringkas dalam artikel itu, akan memberi inspirasi kepada seseorang untuk membuat penemuan baharu.