Головна Калькулятори Повідомлення на тему реактивного руху в авіації. Реактивний рух

Повідомлення на тему реактивного руху в авіації. Реактивний рух

Реактивний рухв природі та в техніці - дуже поширене явище. У природі воно виникає, коли одна частина тіла відокремлюється з певною швидкістю від іншої частини. При цьому реактивна сила утворюється без взаємодії даного організму із зовнішніми тілами.

Для того, щоб зрозуміти, про що йдеться, Найкраще звернутися до прикладів. у природі та техніці численні. Спочатку ми поговоримо про те, як його використовують тварини, а потім про те, як воно застосовується у техніці.

Медузи, личинки бабок, планктон та молюски

Багато хто, купаючись у морі, зустрічав медуз. У Чорному морі їх принаймні вистачає. Проте не всі замислювалися, що пересуваються медузи за допомогою реактивного руху. До цього ж способу вдаються і личинки бабок, а також деякі представники морського планктону. ККД безхребетних морських тварин, які використовують його, найчастіше набагато вищі, ніж у технічних винаходів.

Багато молюсків пересуваються цікавим для нас способом. Як приклад можна навести каракатиць, кальмарів, восьминогів. Зокрема, морський молюск-гребінець здатний рухатися вперед, використовуючи реактивний струмінь води, що викидається з раковини, коли її стулки різко стискаються.

І це лише кілька прикладів із життя тваринного світу, які можна навести, розкриваючи тему: "Реактивний рух у побуті, природі та техніці".

Як пересувається каракатиця

Дуже цікава в цьому відношенні і каракатиця. Подібно до безлічі головоногих молюсків, вона пересувається у воді, використовуючи наступний механізм. Через особливу вирву, що знаходиться попереду тіла, а також через бічну щілину каракатиця забирає воду в свою зяброву порожнину. Потім вона її енергійно викидає через лійку. Трубку вирви каракатиця направляє назад або вбік. Рух у своїй може здійснюватися у різні боки.

Спосіб, який використовує сальпа

Цікавим є і спосіб, який використовує сальпа. Так називається морська тварина, яка має прозоре тіло. Сальпа під час руху втягує воду, використовуючи при цьому передній отвір. Вода виявляється у широкій порожнині, а всередині неї по діагоналі розташовані зябра. Отвір закривається тоді, коли сальпа робить великий ковток води. Її поперечні та поздовжні м'язи скорочуються, стискається все тіло тварини. Крізь задній отвір вода виштовхується назовні. Тварина рухається вперед завдяки реакції струменя, що витікає.

Кальмари – "живі торпеди"

Найбільший інтерес представляє, мабуть, реактивний двигун, який має кальмар. Ця тварина вважається найбільшим представником безхребетних, які мешкають на великих океанських глибинах. У реактивній навігації кальмари досягли справжньої досконалості. Навіть тіло цих тварин нагадує ракету своїми. зовнішніми формами. Точніше сказати, це ракета копіює кальмара, оскільки саме йому належить безперечна першість у цій справі. Якщо потрібно пересуватися повільно, тварина використовує для цього великий ромбоподібний плавець, який іноді згинається. Якщо ж потрібний швидкий кидок, на допомогу приходить реактивний двигун.

З усіх боків тіло молюска оточує мантія – м'язова тканина. Майже половина всього обсягу тіла тварини посідає обсяг її порожнини. Кальмар використовує мантійну порожнину для руху, засмоктуючи воду у ній. Потім він різко викидає набраний струмінь води крізь вузьке сопло. Внаслідок цього він рухається поштовхами назад з великою швидкістю. При цьому кальмар складає всі свої 10 щупалець у вузол над головою для того, щоб набути обтічної форми. У складі сопла є спеціальний клапан, і м'язи тварини можуть повертати його. Тим самим напрямок руху змінюється.

Вражаюча швидкість руху кальмара

Потрібно сказати, що двигун кальмара дуже економічний. Швидкість, що він здатний розвивати, може досягати 60-70 км/год. Деякі дослідники навіть вважають, що вона може сягати 150 км/год. Як ви бачите, кальмар не дарма зветься "живою торпедою". Він може повертати в потрібну сторону, вигинаючи вниз, вгору, вліво або вправо щупальця, складені пучком.

Як кальмар керує рухом

Так як в порівнянні з розмірами самої тварини кермо дуже велике, для того щоб кальмар міг легко уникнути зіткнення з перешкодою, навіть рухаючись з максимальною швидкістю, достатньо лише незначного руху керма. Якщо його різко повернути, тварина відразу помчить у зворотний бік. Кальмар згинає назад кінець вирви і внаслідок цього може ковзати вже головою вперед. Якщо він вигне її праворуч, він буде відкинутий вліво реактивним поштовхом. Однак, коли плисти необхідно швидко, лійка завжди знаходиться прямо між щупальцями. Тварина в цьому випадку мчить хвостом вперед, подібно до бігу раку-скорохода, якби він мав жвавість скакуна.

Якщо поспішати не потрібно, каракатиці і кальмари плавають, ундулюючи при цьому плавцями. Спереду тому пробігають мініатюрні хвилі. Кальмари та каракатиці граційно ковзають. Вони лише іноді підштовхують себе струменем води, яка викидається з-під їхньої мантії. Окремі поштовхи, які молюс отримує при виверженні струменів води, в такі моменти добре помітні.

Літаючий кальмар

Деякі головоногі здатні прискорюватись до 55 км/год. Здається, ніхто не здійснював прямих вимірювань, проте таку цифру ми можемо назвати, ґрунтуючись на дальності та швидкості польоту кальмарів, що літають. Виявляється, існують такі. Кальмар стенотевтіс є найкращим пілотом з усіх молюсків. Англійські моряки називають його літаючим кальмаром (флайінг-сквід). Ця тварина, фото якої представлено вище, має невеликі розміри, приблизно з оселедцем. Він так стрімко переслідує риб, що часто вискакує з води, пролітаючи стрілою над її поверхнею. Такий прийом він використовує і у разі, коли йому загрожує небезпека від хижаків - макрелів і тунців. Розвинувши максимальну реактивну тягу у воді, кальмар стартує у повітря, а потім пролітає понад 50 метрів над хвилями. При його польоті знаходиться так високо, що кальмари, що часто літають, потрапляють на палуби суден. Висота 4-5 метрів для них – аж ніяк не рекорд. Іноді кальмари, що літають, злітають навіть вище.

Доктор Рис, дослідник молюсків із Великобританії, у своїй науковій статтіописав представника цих тварин, довжина тіла якого становила всього 16 см. Однак при цьому він зміг пролетіти неабияку відстань повітрям, після чого приземлився на місток яхти. А висота цього містка становила майже 7 метрів!

Бувають випадки, коли на корабель обрушується відразу безліч кальмарів, що літають. Требіус Нігер, античний письменник, одного разу розповів сумну історію про судно, яке нібито не змогло витримати тяжкість цих морських тварин і затонуло. Цікаво, що кальмари здатні злітати навіть без розгону.

Літаючі восьминоги

Здатність літати мають також восьминоги. Жан Верані, французький натураліст, спостерігав, як один із них розігнався у своєму акваріумі, а потім раптово вискочив із води. Тварина описала в повітрі дугу приблизно 5 метрів, а потім плюхнулося в акваріум. Восьминіг, набираючи необхідну швидкість, рухався не тільки завдяки реактивній тязі. Він також греб своїми щупальцями. Восьминоги мішкуваті, тому вони плавають гірше за кальмари, проте в критичні хвилини і ці тварини здатні дати фору кращим спринтерам. Працівники Каліфорнійського акваріума хотіли зробити фото восьминога, що атакує краба. Однак спрут, кидаючись на свій видобуток, розвивав таку швидкість, що фотографії навіть за використання спеціального режимувиявлялися змазаними. Це означає, що кидок тривав лічені частки секунди!

Однак восьминоги зазвичай плавають досить повільно. Вчений Джозеф Сайнл, який досліджував міграції спрутів, з'ясував, що восьминіг, розмір якого становить 0,5 м, пливе із середньою швидкістю приблизно 15 км/год. Кожен струмінь води, який він викидає з лійки, просуває його вперед (точніше сказати, тому, оскільки він пливе задом наперед) десь на 2-2,5 м-коду.

"Скажений огірок"

Реактивний рух у природі та техніці можна розглядати і використовуючи для його ілюстрації приклади зі світу рослин. Один із найвідоміших - дозрілі плоди так званого Вони відскакують від плодоніжки при найменшому дотику. Потім з отвору, що утворився в результаті цього з великою силоювикидається спеціальна клейка рідина, в якій знаходиться насіння. Сам огірок відлітає у протилежний бік на відстань до 12 м-коду.

Закон збереження імпульсу

Обов'язково слід розповісти і про нього, розглядаючи реактивний рух у природі та техніці. Знання дозволяє нам змінювати, зокрема, власну швидкість переміщення, якщо ми знаходимося у відкритому просторі. Наприклад, ви сидите в човні і у вас є кілька каменів. Якщо ви кидатимете їх у певний бік, рух човна буде здійснюватись у протилежному напрямку. У космічному просторі діє цей закон. Однак там із цією метою застосовують

Які ще можна відзначити приклади реактивного руху у природі та техніці? Дуже добре закон збереження імпульсу ілюструється з прикладу рушниці.

Як відомо, постріл із нього завжди супроводжується віддачею. Припустимо, вага кулі дорівнювала б ваги рушниці. У цьому випадку вони б розлетілися в сторони з тією самою швидкістю. Віддача буває тому, що створюється реактивна сила, оскільки є маса, що відкидається. Завдяки цій силі забезпечується рух як у безповітряному просторі, і у повітрі. Чим більша швидкість і маса газів, тим сила віддачі, яку відчуває наше плече, більша. Відповідно, реактивна сила тим вища, що сильніша реакція рушниці.

Мрії про польоти в космос

Реактивний рух у природі та техніці ось уже довгі роки є джерелом нових ідей для вчених. Багато століть людство мріяло про польоти в космос. Застосування реактивного руху на природі і техніці, мабуть, аж ніяк не вичерпало себе.

А почалося все з мрії. Письменники-фантасти кілька століть тому пропонували нам різні засоби, як досягти цієї бажаної мети. У 17 столітті Сірано де Бержерак, французький письменник, створив розповідь про політ на Місяць. Його герой дістався супутника Землі, використовуючи залізний візок. Над цією конструкцією він постійно підкидав сильний магніт. Віз, притягаючись до нього, піднімався над Землею все вище і вище. Зрештою, вона досягла Місяця. Інший відомий персонаж, барон Мюнхгаузен, заліз на Місяць стеблом боба.

Звичайно, в цей час ще мало відомо про те, як застосування реактивного руху в природі і техніці здатне полегшити життя. Але політ фантазії, безперечно, відкривав нові горизонти.

На шляху до видатного відкриття

У Китаї наприкінці 1 тисячоліття зв. е. винайшли реактивний рух, що приводить у дію ракети. Останні були просто бамбуковими трубками, начиненими порохом. Ці ракети запускалися заради гри. Реактивний двигун використовувався в одному із перших проектів автомобілів. Ця ідея належала Ньютон.

Про те, як реактивний рух у природі та в техніці виникає, замислювався і Н.І. Кібальчич. Це російський революціонер, автор першого реактивного проекту літального апаратуякий призначений для польоту на ньому людини. Революціонер, на жаль, стратили 3 квітня 1881 року. Кібальчича звинуватили у тому, що він брав участь у замаху на Олександра ІІ. Вже у в'язниці, чекаючи на виконання смертного вироку, він продовжував вивчати таке цікаве явище, як реактивний рух у природі і в техніці, що виникає при відділенні частини об'єкта. В результаті цих досліджень він розробив свій проект. Кібальчич писав, що ця ідея підтримує його у його становищі. Він готовий спокійно зустріти свою смерть, знаючи, що таке важливе відкриття не загине разом із ним.

Реалізація ідеї польоту до космосу

Прояв реактивного руху на природі та техніці продовжив вивчати До. Еге. Ціолковський (фото його представлено вище). Ще на початку 20 століття цей великий російський вчений запропонував ідею використання ракет з метою космічних польотів. Його стаття, присвячена цьому питанню, з'явилася 1903 року. У ній було представлено математичне рівняння, яке стало найважливішим для космонавтики. Воно відоме у наш час як "формула Ціолковського". Це рівняння описувало рух тіла, що має змінну масу. У своїх подальших працях він представив схему ракетного двигунапрацює на рідкому паливі. Ціолковський, вивчаючи використання реактивного руху на природі та техніці, розробив багатоступінчасту конструкцію ракети. Йому також належить ідея можливості створення на навколоземної орбіті цілих космічних міст. Ось яких відкриттям прийшов учений, вивчаючи реактивний рух у природі та техніці. Ракети, як показав Ціолковський, - це єдині апарати, які можуть подолати Ракету він визначив як механізм, що має реактивний двигун, який використовує пальне і окислювач, що знаходиться на ньому. Цей апарат трансформує хімічну енергію палива, яка стає кінетичною енергією газового струменя. Сама ракета при цьому починає рухатися у зворотному напрямку.

Нарешті, вчені, вивчивши реактивний рух тіл у природі та техніці, перейшли до практики. Мала бути масштабне завданняреалізації давньої мрії людства. І група радянських учених, очолювана академіком С. П. Корольовим, впоралася з нею. Вона здійснила ідею Ціолковського. Перший штучний супутник нашої планети був запущений у СРСР 4 жовтня 1957 р. Звісно, у своїй використовувалася ракета.

Ю. А. Гагарін (на фото вище) був людиною, якій випала честь першим здійснити політ у космічному просторі. Ця важлива для світу подія сталася 12 квітня 1961 року. Гагарін на кораблі-супутнику "Схід" облетів усю земну кулю. СРСР був першою державою, ракети якої досягли Місяця, облетіли навколо неї та сфотографували бік, невидимий із Землі. Крім того, і на Венері вперше побували саме росіяни. Вони доправили на поверхню цієї планети наукові прилади. Американський астронавт Ніл Армстронг - перша людина, яка побувала на поверхні Місяця. Він висадився на неї 20 липня 1969 року. У 1986 році "Вега-1" і "Вега-2" (кораблі, що належать СРСР) досліджували з близької відстані комету Галлея, яка наближається до Сонця лише раз на 76 років. Вивчення космосу продовжується…

Як ви бачите, дуже важливою та корисною наукою є фізика. Реактивний рух у природі та техніці - це лише одне з цікавих питань, що розглядаються в ній. А досягнення цієї науки дуже й дуже значні.

Як у наші дні використовується реактивний рух у природі та в техніці

У фізиці останні кілька століть були зроблені особливо важливі відкриття. У той час, як природа залишається практично незмінною, техніка розвивається стрімкими темпами. В наш час принцип реактивного руху широко застосовується не тільки різними тваринами та рослинами, але також у космонавтиці та в авіації. У космічному просторі відсутнє середовище, яке тіло могло б використовувати для взаємодії, щоб змінити модуль та напрямок своєї швидкості. Саме тому для польотів у безповітряному просторі можна використовувати лише ракети.

Сьогодні активно використовується реактивний рух у побуті, природі та техніці. Воно вже не загадка, як раніше. Однак людство не повинно зупинятися на досягнутому. Поперед нові горизонти. Хочеться вірити, що реактивний рух у природі та техніці, коротко охарактеризований у статті, надихне когось на нові відкриття.

РОБОТУ ВИКОНАВ:

УЧЕНЬ 10 КЛ

Садів Дмитро

Реактивний рух- рух, що виникає при відділенні від тіла з деякою швидкістю будь-якої його частини.

Реактивна сила виникає без будь-якої взаємодії із зовнішніми тілами.

Застосування реактивного руху на техніці

Ідея використання ракет для космічних польотів була запропонована ще на початку нашого століття російським вченим Костянтином Едуардовичем Ціолковським. У 1903 році з'явилася друком стаття викладача калузької гімназії "Дослідження світових просторів реактивними приладами". У цій роботі було найважливіше для космонавтики математичне рівняння, тепер відоме як “формула Ціолковського”, яке описувало рух тіла змінної маси. Надалі він розробив схему ракетного двигуна на рідкому паливі, запропонував багатоступінчасту конструкцію ракети, висловив ідею можливості створення цілих космічних міст на навколоземної орбіті. Він показав, що єдиний апарат, здатний подолати силу тяжіння - це ракета, тобто апарат з реактивним двигуном, що використовує пальне та окислювач, що знаходяться на самому апараті.

Реактивний двигун– це двигун, що перетворює хімічну енергію палива на кінетичну енергію газового струменя, при цьому двигун набуває швидкості у зворотному напрямку.

Ідея була здійснена радянськими вченими під керівництвом академіка Сергія Павловича Корольова. Перший в історії штучний супутник Землі за допомогою ракети було запущено в Радянському Союзі 4 жовтня 1957 року.

Принцип реактивного руху знаходить широке практичне застосуванняв авіації та космонавтиці. У космічному просторі немає середовища, з яким тіло могло б взаємодіяти і тим самим змінювати напрямок і модуль своєї швидкості, тому для космічних польотів можуть бути використані лише реактивні літальні апарати, тобто ракети.

Влаштування ракети

В основі руху ракети лежить закон збереження імпульсу. Якщо в деякий момент часу від ракети буде відкинуто якесь тіло, то вона набуде такого ж імпульсу, але спрямованого в протилежний бік.

https://pandia.ru/text/80/073/images/image004_6.jpg" width="172 height=184" height="184">

Восьминіг

Каракатиця

Медуза

Каракатиця, як і більшість головоногих молюсків, рухається у воді в такий спосіб. Вона забирає воду в зяброву порожнину через бічну щілину і особливу вирву попереду тіла, а потім енергійно викидає струмінь води через вирву. Каракатиця направляє трубку вирви в бік або назад і стрімко видавлюючи з неї воду, може рухатися в різні боки.

Реактивний рух можна зустріти у світі рослин. Наприклад, дозрілі плоди "шаленого огірка" при найлегшому дотику відскакують від плодоніжки, а з отвору, що утворився, з силою викидається клейка рідина з насінням. Сам огірок при цьому відлітає у протилежному напрямку до 12 м-коду.

Знаючи закон збереження імпульсу, можна змінювати власну швидкість переміщення у відкритому просторі. Якщо ви знаходитесь в човні і у вас є кілька важких каменів, то кидаючи каміння у певний бік ви рухатиметеся в протилежному напрямку. Те саме буде і в космічному просторі, але там для цього використовують реактивні двигуни.

Кожен знає, що постріл із рушниці супроводжується віддачею. Якби вага кулі дорівнювала б вазі рушниці, вони б розлетілися з однаковою швидкістю. Віддача відбувається тому, що маса газів, що відкидається, створює реактивну силу, завдяки якій може бути забезпечено рух як у повітрі, так і в безповітряному просторі. І чим більша маса і швидкість газів, що витікають, тим велику силувіддачі відчуває наше плече, що сильніша реакція рушниці, то більше вписувалося реактивна сила.

Реактивний рух у природі та техніці

РЕФЕРАТ З ФІЗИКИ

Реактивний рух- рух, що виникає при відділенні від тіла з деякою швидкістю будь-якої його частини.

Реактивна сила виникає без будь-якої взаємодії із зовнішніми тілами.

Застосування реактивного руху на природі

Багато хто з нас у своєму житті зустрічався під час купання в морі з медузами. Принаймні у Чорному морі їх цілком вистачає. Але мало хто думав, що й медузи для пересування користуються реактивним рухом. Крім того, саме так пересуваються і личинки бабок, і деякі види морського планктону. І найчастіше ККД морських безхребетних тварин при використанні реактивного руху набагато вище, ніж у техновинаходів.

Реактивний рух використовується багатьма молюсками – восьминогами, кальмарами, каракатицями. Наприклад, морський молюск-гребінець рухається вперед за рахунок реактивної сили струменя води, викинутої з раковини при різкому стисканні її стулок.

Восьминіг

Каракатиця

Сальпа - морська тварина з прозорим тілом, під час руху приймає воду через передній отвір, причому вода потрапляє в широку порожнину, всередині якої по діагоналі натягнуті зябра. Як тільки тварина зробить великий ковток води, отвір закривається. Тоді поздовжні та поперечні м'язи сальпи скорочуються, все тіло стискається, і вода через задній отвір виштовхується назовні. Реакція струменя, що витікає, штовхає сальпу вперед.

Найбільший інтерес має реактивний двигун кальмара. Кальмар є найбільшим безхребетним мешканцем океанських глибин. Кальмари досягли найвищої досконалості у реактивній навігації. Вони навіть тіло своїми зовнішніми формами копіює ракету (чи краще сказати – ракета копіює кальмара, оскільки йому належить у цій справі безперечний пріоритет). При повільному переміщенні кальмар користується великим ромбоподібним плавцем, який періодично згинається. Для швидкого кидка він використовує реактивний двигун. М'язова тканина – мантія оточує тіло молюска з усіх боків, об'єм її порожнини становить майже половину об'єму тіла кальмару. Тварина засмоктує воду всередину мантійної порожнини, а потім різко викидає струмінь води через вузьке сопло і з швидкістю рухається поштовхами назад. При цьому всі десять щупалець кальмара збираються у вузол над головою, і він набуває обтічної форми. Сопло має спеціальний клапан, і м'язи можуть його повертати, змінюючи напрямок руху. Двигун кальмара дуже економічний, він здатний розвивати швидкість до 60 – 70 км/год. (Деякі дослідники вважають, що навіть до 150 км/год!) Недарма кальмара називають "живою торпедою". Вигинаючи складені пучком щупальця вправо, вліво, вгору чи вниз, кальмар повертає у той чи інший бік. Оскільки таке кермо в порівнянні з самою твариною має дуже великі розміри, то достатньо його незначного руху, щоб кальмар, навіть на повному ходу, легко міг ухилитися від зіткнення з перешкодою. Різкий поворот керма – і плавець мчить вже у зворотний бік. Ось зігнув він кінець вирви назад і ковзає тепер головою вперед. Вигнув її праворуч - і реактивний поштовх відкинув його вліво. Але коли треба плисти швидко, лійка завжди стирчить прямо між щупальцями, і кальмар мчить хвостом уперед, як біг би рак – скорохід, наділений жвавістю скакуна.

Якщо поспішати не потрібно, кальмари і каракатиці плавають, ундулюючи плавцями, - мініатюрні хвилі пробігають по них спереду назад, і тварина граційно ковзає, зрідка підштовхуючи себе також і струменем води, викинутої з-під мантії. Тоді добре помітні окремі поштовхи, які отримує молюсок у момент виверження водяних струменів. Деякі головоногі можуть розвивати швидкість до п'ятдесяти п'яти кілометрів на годину. Прямих вимірів, здається, ніхто не робив, але про це можна судити за швидкістю і дальністю польоту кальмарів, що літають. І такі, виявляється, є таланти у рідні у спрутів! Найкращий пілот серед молюсків – кальмар стенотевтіс. Англійські моряки називають його – флайінг-сквід («літаючий кальмар»). Це невелика тварина розміром із оселедець. Він переслідує риб з такою стрімкістю, що нерідко вискакує з води, стрілою пролітаючи над її поверхнею. До цього прийому він вдається і рятуючи своє життя від хижаків – тунців та макрелів. Розвинувши у воді максимальну реактивну тягу, кальмар-пілот стартує у повітря та пролітає над хвилями понад п'ятдесят метрів. Апогей польоту живої ракети лежить так високо над водою, що кальмари, що літають, нерідко потрапляють на палуби океанських суден. Чотири-п'ять метрів – не рекордна висота, на яку здіймаються в небо кальмари. Іноді вони злітають ще вищими.

Англійський дослідник молюсків доктор Рис описав у науковій статті кальмара (довжиною всього 16 сантиметрів), який, пролетівши повітрям неабияку відстань, впав на місток яхти, що височіло над водою майже сім метрів.

Трапляється, що на корабель блискучим каскадом обрушується безліч кальмарів, що літають. Античний письменник Требіус Нігер розповів одного разу сумну історію про корабель, який нібито навіть затонув під вагою кальмарів, що літали, що впали на його палубу. Кальмари можуть злітати без розгону.

Восьминоги теж вміють літати. Французький натураліст Жан Верані бачив, як звичайний восьминіг розігнався в акваріумі і раптом задом наперед несподівано вискочив із води. Описавши в повітрі дугу довжиною метрів за п'ять, він плюхнувся назад в акваріум. Набираючи швидкість для стрибка, восьминіг рухався не лише за рахунок реактивної тяги, а й гріб щупальцями.
Мішковаті восьминоги плавають, звичайно, гірше за кальмари, але в критичні хвилини і вони можуть показати рекордний для кращих спринтерів клас. Співробітники Каліфорнійського акваріума намагалися сфотографувати восьминога, який атакує краба. Спрут кидався на видобуток з такою швидкістю, що на плівці, навіть при зйомці на найбільших швидкостях, завжди виявлялися мастила. Значить, кидок тривав соті частки секунди! Зазвичай восьминоги плавають порівняно повільно. Джозеф Сайнл, який вивчав міграції спрутів, підрахував: восьминіг розміром півметра пливе морем із середньою швидкістю близько п'ятнадцяти кілометрів на годину. Кожен струмінь води, викинутий з лійки, штовхає його вперед (вірніше, назад, бо восьминіг пливе задом наперед) на два – два з половиною метри.

Кожен знає, що постріл із рушниці супроводжується віддачею. Якби вага кулі дорівнювала б вазі рушниці, вони б розлетілися з однаковою швидкістю. Віддача відбувається тому, що маса газів, що відкидається, створює реактивну силу, завдяки якій може бути забезпечено рух як у повітрі, так і в безповітряному просторі. І чим більша маса і швидкість газів, що витікають, тим більшу силу віддачі відчуває наше плече, чим сильніша реакція рушниці, тим більша реактивна сила.

Застосування реактивного руху на техніці

Протягом багатьох століть людство мріяло про космічні польоти. Письменники-фантасти пропонували різні засоби для досягнення цієї мети. У XVII столітті з'явилася розповідь французького письменника Сірано де Бержерака про політ на Місяць. Герой цієї розповіді дістався Місяця в залізному візку, над яким він увесь час підкидав сильний магніт. Притягаючись до нього, віз підвищувався вище Землею, поки не досяг Місяця. А барон Мюнхгаузен розповідав, що забрався на Місяць стеблом боба.

Наприкінці першого тисячоліття нашої ери в Китаї винайшли реактивний рух, який наводив на дію ракети - бамбукові трубки, начинені порохом, вони також використовувалися як забава. Один із перших проектів автомобілів був також із реактивним двигуном і належав цей проект Ньютону

Ідея використання ракет для космічних польотів була запропонована ще на початку нашого століття російським вченим Костянтином Едуардовичем Ціолковським. У 1903 року з'явилася друком стаття викладача калузької гімназії К.Э. Ціолковського "Дослідження світових просторів реактивними приладами". У цій роботі було найважливіше для космонавтики математичне рівняння, тепер відоме як “формула Ціолковського”, яке описувало рух тіла змінної маси. Надалі він розробив схему ракетного двигуна на рідкому паливі, запропонував багатоступінчасту конструкцію ракети, висловив ідею можливості створення цілих космічних міст на навколоземної орбіті. Він показав, що єдиний апарат, здатний подолати тяжкість - це ракета, тобто. апарат з реактивним двигуном, що використовує пальне та окислювач, що знаходяться на самому апараті.

Ідея К.Е.Ціолковського була здійснена радянськими вченими під керівництвом академіка Сергія Павловича Корольова. Перший в історії штучний супутник Землі за допомогою ракети було запущено в Радянському Союзі 4 жовтня 1957 року.

Принцип реактивного руху знаходить широке практичне застосування в авіації та космонавтиці. У космічному просторі немає середовища, з яким тіло могло б взаємодіяти і тим самим змінювати напрямок і модуль своєї швидкості, тому для космічних польотів можуть бути використані лише реактивні літальні апарати, тобто ракети.

Влаштування ракети

У будь-якій ракеті, незалежно від її конструкції, завжди є оболонка та паливо з окислювачем. Оболонка ракети включає корисний вантаж (в даному випадку це космічний корабель), приладовий відсік і двигун (камера згоряння, насоси тощо).

Основну масу ракети становить паливо з окислювачем (окислювач необхідний підтримки горіння палива, оскільки у космосі немає кисню).

Паливо та окислювач за допомогою насосів подаються до камери згоряння. Паливо, згоряючи, перетворюється на газ високої температури та високого тиску. Завдяки великій різниці тисків в камері згоряння та в космічному просторі, гази з камери згоряння потужним струменем спрямовуються назовні через розтруб спеціальної форми, що називається соплом. Призначення сопла полягає в тому, щоб підвищити швидкість струменя.

Перед стартом ракети її імпульс дорівнює нулю. В результаті взаємодії газу в камері згоряння та решти всіх частин ракети вириваються через сопло газ отримує деякий імпульс. Тоді ракета є замкнуту систему, і її загальний імпульс повинен і після запуску дорівнює нулю. Тому і оболонка ракети зовсім, що в ній знаходиться, отримує імпульс, що дорівнює модулю імпульсу газу, але протилежний у напрямку.

Найбільш масивну частину ракети, призначену для старту та розгону всієї ракети, називають першим ступенем. Коли перший масивний ступінь багатоступінчастої ракети вичерпає при розгоні всі запаси палива, вона відокремлюється. Подальший розгін продовжує другий, менш масивний ступінь, і до раніше досягнутого за допомогою першого ступеня швидкості вона додає ще деяку швидкість, а потім відокремлюється. Третій ступінь продовжує нарощування швидкості до необхідного значення та доставляє корисний вантаж на орбіту.

Першою людиною, яка здійснила політ у космічному просторі, був громадянин Радянського СоюзуЮрій Олексійович Гагарін. 12 квітня 1961 р. Він облетів земну кулю на кораблі-супутнику «Схід»

Радянські ракети першими досягли Місяця, облетіли Місяць і сфотографували його невидиму із Землі бік, першими досягли планету Венера і доставили її поверхню наукові прилади. У 1986 р. два радянські космічні кораблі «Вега-1» і «Вега-2» з близької відстані досліджували комету Галлея, що наближається до Сонця один раз на 76 років.

Системи. Технікафізичних вправ. Цільовий результат рухузалежить не... Оздоровчі сили природиОздоровчі сили природимають суттєвий вплив... поєднанням сил інерційних, реактивнихта концентрованих м'язових скорочень.

Сьогодні реактивний рух у більшості людей насамперед, звичайно ж, асоціюється з новітніми науковими та технічними розробками. З підручників з фізики нам відомо, що під «реактивним» мають на увазі рух, який виникає в результаті відокремлення від предмета (тіла) будь-якої його частини. Людина хотіла піднятися в небо до зірок, прагнула літати, але здійснити свою мрію змогла лише з появою реактивних літаків і ступінчастих космічних кораблів, здатних переміщатися на величезні відстані, розганяючись до надзвукових швидкостей завдяки встановленим на них сучасним реактивним двигунам. Конструктори та інженери розробляли можливість використання реактивного руху в двигунах. Фантасти теж не залишалися осторонь, пропонуючи найнеймовірніші ідеї та способи досягнення цієї мети. Дивно, але цей принцип руху широко поширений в живій природі. Достатньо озирнутися довкола, можна помітити мешканців морів та суші, серед яких є й рослини, в основі руху яких лежить реактивний принцип.

Історія

Ще в античні часи вчені з цікавістю вивчали та аналізували явища, пов'язані з реактивним рухом у природі. Одним з перших, хто теоретично обґрунтував та описав його суть, був Герон, механік та теоретик Стародавню Грецію, який винайшов перший паровий двигун, названий на його честь. Китайці змогли знайти реактивний метод практичне застосування. Вони першими, взявши за основу спосіб пересування каракатиць та восьминогів, ще в XIII столітті винайшли ракети. Вони застосовувалися у феєрверках, справляючи велике враження, а також як сигнальні ракети, можливо, були і бойові ракети, які використовувалися як реактивна артилерія. Згодом ця технологія прийшла і до Європи.

Першовідкривачем нового часу став М. Кібальчич, вигадавши схему прототипу літального апарату з реактивним двигуном. Він був видатним винахідником та переконаним революціонером, за що сидів у в'язниці. Саме в ув'язненні він увійшов в історію, створивши свій проект. Після його страти за активну революційну діяльність та виступи проти монархії, його винахід було забуто на архівних полицях. Через деякий час К. Ціолковський зміг удосконалити ідеї Кібальчича, доводячи можливість дослідити космічний простір за допомогою реактивного переміщення космічних кораблів.

Пізніше, під час Великої Вітчизняної війни, з'явилися знамениті Катюші, системи польової реактивної артилерії Так лагідним ім'ям народ неофіційно назвав потужні установки, які застосовували сили СРСР. Достеменно невідомо, у зв'язку з чим зброя отримала цю назву. Причиною цього стала чи популярність пісні Блантера, чи літера «К» на корпусі міномета. Згодом фронтовики стали давати прізвиська та іншій зброї, створивши, таким чином, нову традицію. Німці ж цю бойову ракетне встановленняназивали «сталінським органом» за зовнішній вигляд, який нагадував музичний інструменті пронизливий звук, який виходив від ракет, що стартують.

Рослинний світ

Представниками фауни також застосовуються закони реактивного руху. Більшу частинурослин, що володіють такими властивостями становлять однорічники та малолітники: колючоплідник, часник черешчаста, сердечник недоторка, пікульник двонадрізний, мерингія трижилкова.

Колючоплідник, інакше скажений огірок, відносять до сімейства гарбузових. Ця рослина досягає великих розмірів, має товстий корінь з шорстким стеблом і великим листям. Виростає біля Середньої Азії, Середземномор'я, на Кавказі, досить поширений Півдні Росії та України. Усередині плода в період дозрівання насіння перетворюється на слиз, який під дією температур починає бродити і виділяти газ. Ближче до дозрівання тиск усередині плода може досягти 8 атмосфер. Тоді при легкому дотику плід відривається від основи та насіння з рідиною зі швидкістю 10 м/с вилітають із плоду. Завдяки здатності стріляти на 12 м у довжину, рослину назвали «жіночий пістолет».

Сердечник недоторка - однорічний широко поширений вид. Зустрічається, як правило, у тінистих лісах, на берегах уздовж річок. Потрапивши до північно-східної частини Північної Америкиі до Південної Африки, благополучно прижився. Сердечник-недоторка розмножується насінням. Насіння у сердечника-недоторка дрібне, масою не більше 5 мг, яке відкидається на відстань у 90 см. Завдяки такому способу поширення насіння, рослина і отримала свою назву.

Тваринний світ

Реактивний рух - цікаві фактищодо тваринного світу. У головоногих молюсків реактивне переміщення відбувається за допомогою води, що видихається через сифон, який зазвичай звужується до невеликого отвору для отримання максимальної швидкостівидиху. Вода через зябра проходить до видиху, виконуючи подвійну мету дихання та переміщення. Морські зайці, інакше черевоногих молюсків, використовують аналогічні засоби руху, але без складного неврологічного апарату головоногих, вони переміщаються більш незграбно.

Деякі риби-лицарі також розвинули реактивне переміщення, пропускаючи воду через зябра, щоб доповнити плавниковий рух.

У личинок бабок реактивна сила досягається шляхом витіснення води зі спеціалізованої порожнини в організмі. Морські гребінці та кардиди, сифонофори, туніки (такі, як сальпи) та деякі медузи також використовують реактивну тягу.

Більшу частину часу морські гребінці спокійно лежать на дні, але у разі появи небезпеки швидко стуляють стулки своєї раковини, так вони виштовхують воду. Цей механізм поведінки теж свідчить про використання принципу реактивного переміщення. Завдяки йому гребінці можуть спливати і переміщатися на велику відстань, застосовуючи техніку відкриття-закриття раковини.

Кальмар також застосовує цей метод, вбирає воду, а потім з величезною силою проштовхуючи через воронку рухається швидкістю не менше 70 км./год. Збираючи щупальці в один вузол, тіло кальмара утворює обтічну форму. Взявши за основу такий двигун кальмара, інженерами було сконструйовано водомет. Вода в ньому засмоктується в камеру, а потім викидається через сопло. Таким чином, судно прямує у зворотний бік від струменя, що викидається.

Якщо порівняти з кальмарами, найбільш ефективними двигунами користуються сальпи, витрачаючи значно менше енергії, ніж кальмари. Рухаючись сальпа, запускає воду в отвір спереду, а потім надходить у широку порожнину, де натягнуті зябра. Після ковтка отвір закривається, а за допомогою поздовжніх і поперечних м'язів, що скорочуються, які стискають тіло, відбувається викид води через отвір ззаду.

Найбільш незвичайним із усіх механізмів пересування може похвалитися звичайна кішка. Марсель Депре висловив припущення, що тіло здатне рухатися і змінювати своє становище навіть за допомогою самих лише внутрішніх сил(ні від чого не відштовхуючись і ні на що не спираючись), з чого можна зробити висновок, що закони Ньютона можуть бути помилковими. Доказом його припущення могла бути кішка, яка зірвалася з висоти. Під час падіння вниз головою, вона все одно приземлиться на всі лапи, це вже стало своєрідною аксіомою. Детально сфотографувавши переміщення кішки, змогли по кадрах розглянути все, що вона проробляла в повітрі. Побачили її рух лапою, який викликав реакцію тулуба у відповідь, повертаючись в інший бік щодо руху лапки. Діючи за законами Ньютона, кішка успішно приземлилася.

У тварин усе відбувається лише на рівні інстинкту, людина своє чергу робить свідомо. Професійні плавці, стрибнувши з вишки, встигають тричі обернутися в повітрі, і зумівши зупинити обертання, випрямляються строго вертикально і пірнають у воду. Той самий принцип діє щодо повітряних циркових гімнастів.

Скільки б людина не намагалася перевершити природу, удосконалюючи створені нею винаходи, все одно ми поки що не досягли тієї технологічної досконалості, коли б літаки могли повторити дії бабки: зависати в повітрі, миттєво подаватись назад або рухатися убік. Причому це відбувається на великій швидкості. Можливо, пройде ще трохи часу та літаки, завдяки поправкам на особливості аеродинаміки та реактивні можливості бабок, зможуть здійснювати круті розвороти та стануть менш сприйнятливими до зовнішнім умовам. Підглянувши у природи, людина ще багато може вдосконалити на благо технічного прогресу.

Реактивний рух у природі».

Виконала учениця:

10 «А» класу

Яклюгіна Катерина.

Реактивний рух- рух, що виникає при відділенні від тіла з деякою швидкістю будь-якої його частини.

Кожен знає, що постріл із рушниці супроводжується віддачею. Якби вага кулі дорівнювала б вазі рушниці, вони б розлетілися з однаковою швидкістю. Віддача відбувається тому, що маса газів, що відкидається, створює реактивну силу, завдяки якій може бути забезпечено рух як у повітрі, так і в безповітряному просторі. І чим більша маса і швидкість газів, що витікають, тим більшу силу віддачі відчуває наше плече, чим сильніша реакція рушниці, тим більша реактивна сила.

Застосування реактивного руху на техніці.

Автором першого світі проекту реактивного літального апарату, призначеного для польоту людини, був російський революціонер – народовець Н.І. Кібальчич. Його стратили 3 квітня 1881 р. за участь у замаху на імператора Олександра ІІ. Свій проект він розробив у в'язниці після смертного вироку. Кібальчич писав: “Я перебуваючи в ув'язненні, за кілька днів до своєї смерті я пишу цей проект. Я вірю в здійсненність моєї ідеї, і ця віра підтримує мене у моєму жахливому становищі…Я спокійно зустріну смерть, знаючи, що моя ідея не загине разом зі мною”. Ідея використання ракет для космічних польотів була запропонована ще на початку нашого століття російським вченим Костянтином Едуардовичем Ціолковським. У 1903 року з'явилася друком стаття викладача калузької гімназії К.Э. Ціолковського "Дослідження світових просторів реактивними приладами". У цій роботі було найважливіше для космонавтики математичне рівняння, тепер відоме як “формула Ціолковського”, яке описувало рух тіла змінної маси. Надалі він розробив схему ракетного двигуна на рідкому паливі, запропонував багатоступінчасту конструкцію ракети, висловив ідею можливості створення цілих космічних міст на навколоземної орбіті. Він показав, що єдиний апарат, здатний подолати тяжкість - це ракета, тобто. апарат з реактивним двигуном, що використовує пальне та окислювач, що знаходяться на самому апараті.