Jet propulsio luonnonfysiikassa esitys. Esitys aiheesta "Jet propulsio luonnossa"

Esitys 9. luokan fysiikan tunnille aiheesta "Jet propulsion"
Materiaalin kirjoittaja: Olga Ivanovna Marchenko, korkeimman pätevyysluokan fysiikan opettaja, Kunnan oppilaitos-Secondary School No. 3, Marx, Saratovin alue
Markut, 2015.

Uuden tiedon "löydön" oppitunti 9. luokka Marchenko Olga Ivanovna, fysiikan opettaja 2013
Suihkukoneisto

Tavoitteet. Koulutus: 1. Esitä suihkukoneiston käsite, 2. Anna esimerkkejä suihkukoneistosta luonnossa ja tekniikassa. 3. Kuvaa ohjusten tarkoitus, rakenne, toimintaperiaate ja käyttö. 4. Osaat määrittää raketin nopeuden, osaa käyttää liikemäärän säilymislakia ja Newtonin III lakia. 5. Näytä K.E. Tsiolkovskyn teosten merkitys. ja Korolev S.P. avaruusrakettien työntövoiman kehittämisessä. Koulutus: näytä fyysisen tiedon käytännön merkitys aiheesta "Jet propulsio"; lisätä opiskelijoiden työvoimaa ja luovaa aktiivisuutta, laajentaa heidän näköalojaan itsekoulutuksen avulla, Kehittävä: kehittää kykyä analysoida tosiasioita havaittaessa ilmiöitä; kehittää kulttuurivuoropuhelun taitoja, ilmaista ja perustella näkemystäsi, puolustaa tuomioiden oikeellisuutta, analysoida tuloksia.

Maailman heliosentrinen järjestelmä
Opettaja. - Tiedät kuinka aurinkokuntamme toimii. Muuten, miten se toimii?
- Nyt on aika aloittaa aurinkokunnan ympäristön yksityiskohtainen tutkimus
- Selvitetään mikä aurinko on. Mikä on aurinko?
Mikä on tällaisen rakenteen nimi? Miksi sitä kutsutaan?
- Tiedätkö, mitkä planeetat ovat osa aurinkokuntaa? Muuten, mitkä?
I. Koulutustoiminnan motivaatio.
(lähin tähti)

Tie avaruuteen. Avaruusalus lensi avaruusreittiä pitkin ja vastaantulevat tähdet kimaltelivat ja sammuivat. Miten se saattoi, mistä lennoista ja vaelluksista, yhtäkkiä joutua tähtienväliseen avaruuteen?..
-On aika mennä avaruuteen!

Suihkukoneisto
On aika mennä avaruuteen! -Ota selvää: Kuinka päästä avaruuteen.
Avaruusalus lensi avaruusreittiä pitkin ja vastaantulevat tähdet kimaltelivat ja sammuivat. Miten se saattoi, mistä lennoista ja vaelluksista, yhtäkkiä joutua tähtienväliseen avaruuteen?..
Mutta ensin selvitetään, miksi voimme ylipäätään muuttaa?

1. Miksi voimme liikkua maan päällä?
- työnnä pois maasta

1. Miksi voimme liikkua - veden päällä?
työnnä pois vedestä

3. Miksi voimme matkustaa ilmassa?
- työnnä pois ilmasta
Mistä aloittaa avaruudessa? Kuinka muuttaa sinne?

Tehtävä 1. Suihkupallo
Johtopäätös. Ilma tulee ulos yhteen suuntaan ja pallo liikkuu toiseen suuntaan.
Tehdään vähän tutkimusta ja selvitetään, mistä keho voi työntää pois, jos ei ole mitään, mistä irrottautua.
Tehtävä 1. Suihkupallo Kaksi ihmistä ottaa siiman, johon ilmapallon sisältävä putki on kiinnitetty, ja vetää siitä. Täytä ilmapallo ja vapauta se. Mitä pallolle tapahtui? Mikä sai pallon liikkeelle?
(ilma erotettu siitä)

Tehtävä 2. Jet-rattaat.
Johtopäätös: Ilma tulee ulos yhteen suuntaan - rattaat. siirtyy toiseen.
Ota kärry, johon on kiinnitetty ilmapallo. Täytä ilmapallo pillin läpi. Aseta kärry pöydälle ja vapauta pallo
Mitä kärrylle tapahtui? Mikä sai kärryn liikkumaan?
(ilma erotettu siitä)

Oppitunnin aihe: Jet propulsio
Reaktiivinen liike on liike, joka tapahtuu, kun jokin sen osa irtoaa kehosta tietyllä nopeudella.

Liikuntaminuutti
Näytä mielikuvituksesi ja yritä kuvata: mustekala, kalmari, meduusa, kurkku.
"Hullu" kurkku
Mustekala
Kalmari

ESIMERKKEJÄ SUITKULIIKKEESTÄ LUONNOSSA: Suihkuliike on ominaista mustekaloille, kalmareille, seepiaille, meduusoille - ne kaikki poikkeuksetta käyttävät uimiseensa poistuneen vesivirran reaktiota (rekyyliä)

Suihkukoneisto tekniikassa
JET PROpulsion HISTORIASTA Ensimmäiset ruutiilutulitusvälineet ja merkkisoihdut otettiin käyttöön Kiinassa 1000-luvulla. 1700-luvulla taisteluohjuksia käytettiin Intian ja Englannin välisissä vihollisuuksissa sekä Venäjän ja Turkin välisissä sodissa. Suihkukoneistoa käytetään nykyään lentokoneissa, raketteissa ja avaruusaluksissa
Raketinheitin

Raketti
Harjoittele. Avaa oppikirja s. 84 ”Kantoraketin suunnittelu ja toimintaperiaate”
Esimerkkejä suihkukoneistosta tekniikassa
Joten olemme löytäneet tien avaruuteen - tämä on suihkukoneisto

suuri venäläinen tiedemies ja keksijä, löysi suihkuvoiman periaatteen, jota pidetään oikeutetusti rakettitekniikan perustajana
Konstantin Eduardovich Tsiolkovski (1857-1935)
Astronautikan perustajat:

Sergei Pavlovich Korolev (1907-1966)
avaruusalusten suunnittelija
Astronautikan perustajat:

Juri Aleksejevitš Gagarin 1934-1968
Ihmiskunnan historian ensimmäinen kosmonautti teki ensimmäisen miehitetyn avaruuslennon 12. huhtikuuta 1961 Vostok-avaruusaluksella.
Astronautikan perustajat.

Dia 1

Dia 2

Kaavan johtaminen raketin nopeudelle lentoonlähdön aikana Newtonin kolmannen lain mukaan: F1 = - F2, missä F1 on voima, jolla raketti vaikuttaa kuumiin kaasuihin ja F2 on voima, jolla kaasut hylkivät rakettia. Näiden voimien moduulit ovat yhtä suuret: F1 = F2. Se on voima F2, joka on reaktiivinen voima. Lasketaan nopeus, jonka raketti voi saavuttaa. Jos poistuvien kaasujen liikemäärä on Vg mg ja raketin liikemäärä on Vр mр, niin liikemäärän säilymislain mukaan saadaan: Vg mg = Vр mр, Mistä raketin nopeus tulee: Vр = Vг mг / mр

Dia 3

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky Ajatuksen rakettien käytöstä avaruuslennoille esitti 1900-luvun alussa venäläinen tiedemies, keksijä ja opettaja Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Tsialkovsky kehitti rakettien liikkeen teorian, johti kaavan niiden nopeuden laskemiseksi ja ehdotti ensimmäisenä monivaiheisten rakettien käyttöä.

Dia 4

Planeetan ensimmäinen kosmonautti ja kotimaisen raketti- ja avaruustekniikan pääsuunnittelija Sergei Pavlovich Korolev on Neuvostoliiton tiedemies ja suunnittelija, kaikkien avaruuslentojen johtaja. Juri Aleksejevitš Gagarin, ensimmäinen kosmonautti, kiersi Maan 12. huhtikuuta 1961 1 tunnissa 48 minuutissa Vostok-avaruusaluksella.

Dia 5

Reaktiivinen liike Reaktiivinen liike johtuu siitä, että jokin osa siitä irtoaa kehosta ja liikkuu, minkä seurauksena keho itse saa vastakkaiseen suuntaan suuntautuvan impulssin.

Dia 6

Suihkupropulsion periaate löytää laajan käytännön sovelluksen ilmailussa ja astronautiikassa. Ulkoavaruudessa ei ole väliainetta, jonka kanssa kappale voisi olla vuorovaikutuksessa ja siten muuttaa nopeudensa suuntaa ja suuruutta. Siksi avaruuslentoihin voidaan käyttää vain suihkukoneita, ts. raketteja.

Dia 7

Visuaalinen kaavio yksivaiheisen raketin suunnittelusta. Jokaisessa raketissa, sen rakenteesta riippumatta, on aina kuori ja polttoaine, jossa on hapetinta. Kuvassa on poikkileikkaus raketista. Näemme, että raketin kuori sisältää hyötykuorman (avaruusalukset), instrumenttiosaston ja moottorin (polttokammio, pumput jne.).

Dia 8

Monivaiheiset raketit Avaruuslentokäytännöissä käytetään yleensä monivaiheisia raketteja, jotka kehittävät paljon suurempia nopeuksia ja on suunniteltu pidempiin lentoihin. Kuvassa on kaavio tällaisesta raketista. Kun ensimmäisen vaiheen polttoaine ja hapetin on kulutettu, tämä vaihe hylätään automaattisesti ja toisen vaiheen moottori ottaa vallan jne. Raketin kokonaismassan pienentäminen hylkäämällä jo tarpeeton vaihe säästää polttoainetta ja hapetinta ja lisää raketin nopeutta.

Suihkuvoiman käyttö luonnossa Monet meistä ovat elämässään kohdanneet meduusoja meressä uidessa. Mutta harvat ihmiset ajattelivat, että meduusat käyttävät myös suihkumoottoria liikkumiseen. Ja usein meren selkärangattomien eläinten tehokkuus suihkukoneistoa käytettäessä on paljon korkeampi kuin teknisten keksintöjen.

Seepia Seepia, kuten useimmat pääjalkaiset, liikkuu vedessä seuraavalla tavalla. Hän ottaa vettä kidusten onteloon sivuraon ja kehon edessä olevan erityisen suppilon kautta ja heittää sitten energisesti vesivirran suppilon läpi. Seepia ohjaa suppiloputken sivulle tai taakse ja puristaen siitä nopeasti vettä ulos, voi liikkua eri suuntiin.

Kalmari Kalmari on valtamerten syvyyksien suurin selkärangaton asukas. Se liikkuu suihkun propulsion periaatteen mukaisesti, imee vettä ja työntää sen sitten valtavalla voimalla erityisen reiän - "suppilon" läpi ja suurella nopeudella (noin 70 km/h) se työntää taaksepäin. Samanaikaisesti kalmarin kaikki kymmenen lonkeroa kootaan solmuun sen pään yläpuolelle ja se saa virtaviivaisen muodon.

Lentävä kalmari Tämä on pieni silakan kokoinen eläin. Se jahtaa kaloja niin vauhdilla, että se usein pomppaa ulos vedestä, suihtelee sen pinnan yli kuin nuoli. Kehitettyään maksimaalisen suihkun työntövoiman vedessä lentäjä kalmari nousee ilmaan ja lentää aaltojen yli yli viisikymmentä metriä. Elävän raketin lennon apogee on niin korkealla veden yläpuolella, että lentävät kalmarit päätyvät usein valtamerilaivojen kansille. Neljästä viiteen metriä ei ole ennätyskorkeus, johon kalmarit nousevat taivaalle. Joskus ne lentävät vielä korkeammalle.

Mustekala Mustekalat voivat myös lentää. Ranskalainen luonnontieteilijä Jean Verani näki, kuinka tavallinen mustekala kiihtyi akvaariossa ja hyppäsi yhtäkkiä vedestä taaksepäin. Kuvattuaan noin viiden metrin pituisen kaaren ilmassa hän syöksyi takaisin akvaarioon. Kun mustekala nosti vauhtia hypätäkseen, se ei liikkunut vain suihkun työntövoiman takia, vaan myös soutti lonkeroineen.

Hullu kurkku Eteläisissä maissa (ja täällä Mustanmeren rannikolla) kasvaa "hullu kurkku" -niminen kasvi. Heti kun kypsää kurkkumaista hedelmää kevyesti kosketat, se pomppii pois varresta ja syntyneen reiän läpi hedelmästä lentää nestettä, jossa on siemeniä, jopa 10 m/s nopeudella. Hullu kurkku (toisin sanoen "naisten pistooli") ampuu yli 12 metrin korkeuteen.

Esitys fysiikasta koulun tasolla (9. luokka) aiheesta "Jet propulsion" ppt-muodossa (powerpoint 2003), sisältää 23 diaa.

Katkelmia esityksestä

• Kehon impulssi. Voiman impulssi.
• Liikemäärän säilymisen laki.
• Suihkukoneisto:
  • suihkukoneisto luonnossa ja teknologiassa;
  • suihkukoneiston kehityksen historia;
  • avaruustutkimuksen tärkeydestä.

Ihmiset ovat vuosisatojen ajan ihailleet ja tutkineet tähtitaivasta – yhtä luonnon suurimmista nähtävyyksistä. Muinaisista ajoista lähtien taivas on kiinnittänyt ihmisen huomion paljastaen hämmästyttäviä ja käsittämättömiä kuvia hänen katseensa. Syvän mustuuden ympäröimänä pienet kirkkaat valot välkkyvät, verrattoman kirkkaammin kuin parhaat jalokivet. Onko mahdollista irrottaa katseesi näistä valtavista, kaukaisista maailmoista!?

”Sanon ihmiselle: usko itseesi!
Voit tehdä kaiken!
Voit tietää kaikki ikuisuuden salaisuudet. tulla kaikkien luonnon rikkauksien herraksi. Sinulla on siivet selkäsi takana. Heiluta niitä! No, heiluta sitä ja olet onnellinen, voimakas ja vapaa..."

K. E. Tsiolkovski

Kehon impulssi, voimapulssi

• Kappaleen liikemäärä on vektorifysikaalinen suure, joka on mekaanisen liikkeen mitta, joka on numeerisesti yhtä suuri kuin kappaleen massan ja sen liikkeen nopeuden tulo.
• Voimaimpulssi on vektorifyysinen suure, joka on voiman vaikutuksen mitta tietyn ajanjakson aikana.
• Kehon liikemäärän muutos on yhtä suuri kuin voiman impulssi.
• Kun kehot ovat vuorovaikutuksessa, niiden impulssit voivat muuttua.

Liikemäärän säilymisen laki: suljetun kappalejärjestelmän kokonaisliikemäärä pysyy vakiona tämän järjestelmän kappaleiden kaikkien vuorovaikutusten aikana.

Liikemäärän säilymislain soveltamisen ehdot:

1. Järjestelmän on oltava suljettu.
2. Järjestelmän kappaleisiin vaikuttavat ulkoiset voimat kompensoidaan tai niiden toiminta voidaan jättää huomiotta.
3. Suoritetaan inertiavertailujärjestelmissä.

Suihkukoneisto

Kaikenlaiset liikkeet ovat mahdottomia ilman tietyn järjestelmän elinten vuorovaikutusta ympäristön kanssa. Ja suihkuliikkeen toteuttamiseen ei vaadita kehon vuorovaikutusta ympäristön kanssa.

• Kappaleen liikettä, joka johtuu siitä, että osa sen massasta irtoaa siitä tietyllä nopeudella, kutsutaan reaktiiviseksi.
• Suihkupropulsion periaatteet löytävät laajan käytännön sovelluksen ilmailussa ja astronautiikassa.

Ensimmäinen miehitetyn raketin projekti vuonna 1881 oli kuuluisan vallankumouksellisen jauhemoottorilla varustetun raketin projekti. Nikolai Ivanovitš Kibalchich(1853-1881). Kun Kibalchich oli tuomittu tsaarin oikeudessa osallistumisesta keisari Aleksanteri II:n murhaan, kuolemaantuomittu Kibalchich toimitti 10 päivää ennen teloitustaan ​​vankilan hallintoon keksintöään kuvaavan muistion. Mutta tsaarin virkamiehet piilottivat tämän projektin tutkijoilta. Se tuli tunnetuksi vasta vuonna 1916. Vuonna 1903 Konstantin Eduardovich Tsiolkovski ehdotti ensimmäistä nestemäistä polttoainetta käyttävän raketin suunnittelua avaruuslennolle ja johdettiin kaavan raketin nopeudelle. Vuonna 1929 tiedemies ehdotti ajatusta rakettijunien (monivaiheisten rakettien) luomisesta.

Sergei Pavlovich Korolev oli suurin raketti- ja avaruusjärjestelmien suunnittelija. Hänen johdollaan laukaistiin maailman ensimmäiset keinotekoiset Maan, Kuun ja Auringon satelliitit, ensimmäiset miehitetyt avaruusalukset ja ensimmäinen miehitetty avaruuskävely.

Avaruustutkimuksen merkitys

1. Satelliittien käyttö viestintään. Puhelin- ja televisioviestinnän toteuttaminen.
2. Satelliittien käyttö laivojen ja lentokoneiden navigointiin.
3. Satelliittien käyttö meteorologiassa ja ilmakehässä tapahtuvien prosessien tutkimisessa; luonnonilmiöiden ennustaminen.
4. Satelliittien käyttö tieteellisessä tutkimuksessa, erilaisten teknisten prosessien toteuttaminen painottomuuden olosuhteissa, luonnonvarojen selkeyttäminen.
5. Satelliittien käyttäminen avaruuden ja aurinkokunnan muiden kappaleiden fyysisen luonteen tutkimiseen

Suihkukoneisto luonnossa ja tekniikassa

FYSIIKAN TIIVISTELMÄ

Suihkukoneisto- liike, joka tapahtuu, kun jokin sen osa irtoaa kehosta tietyllä nopeudella.

Reaktiivinen voima esiintyy ilman vuorovaikutusta ulkoisten kappaleiden kanssa.

Suihkuvoiman käyttö luonnossa

Monet meistä ovat elämässämme kohdanneet meduusoja meressä uidessa. Joka tapauksessa niitä riittää Mustallamerellä. Mutta harvat ihmiset ajattelivat, että meduusat käyttävät myös suihkumoottoria liikkumiseen. Lisäksi näin liikkuvat sudenkorennon toukat ja eräät meren planktontyypit. Ja usein meren selkärangattomien eläinten tehokkuus suihkukoneistoa käytettäessä on paljon korkeampi kuin teknisten keksintöjen.

Suihkuvoimaa käyttävät monet nilviäiset - mustekalat, kalmarit, seepiat. Esimerkiksi merikampan nilviäinen liikkuu eteenpäin kuoresta ulos heitetyn vesivirran reaktiivisen voiman vuoksi sen venttiilien terävän puristuksen aikana.

Mustekala

Seepia

Seepia, kuten useimmat pääjalkaiset, liikkuu vedessä seuraavalla tavalla. Hän ottaa vettä kidusten onteloon sivuraon ja kehon edessä olevan erityisen suppilon kautta ja heittää sitten energisesti vesivirran suppilon läpi. Seepia ohjaa suppiloputken sivulle tai taakse ja puristaen siitä nopeasti vettä ulos, voi liikkua eri suuntiin.

Läpinäkyvärunkoinen salpamariinieläin saa liikkuessaan vettä etuaukon kautta ja vesi pääsee leveään onteloon, jonka sisällä kidukset venyvät vinosti. Heti kun eläin ottaa suuren kulauksen vettä, reikä sulkeutuu. Sitten salpin pitkittäis- ja poikittaislihakset supistuvat, koko keho supistuu ja vesi työntyy ulos taka-aukon kautta. Pakenevan suihkun reaktio työntää salpaa eteenpäin.

Kalmarin suihkumoottori kiinnostaa eniten. Kalmari on valtamerten syvyyksien suurin selkärangaton asukas. Kalmarit ovat saavuttaneet korkeimman täydellisyyden jet-navigaatiossa. Jopa heidän ruumiinsa ulkoisilla muodoillaan kopioi rakettia (tai paremmin sanottuna raketti kopioi kalmaria, koska sillä on kiistaton prioriteetti tässä asiassa). Hitaasti liikkuessaan kalmari käyttää suurta vinoneliön muotoista evää, joka taipuu ajoittain. Se käyttää suihkumoottoria nopeaan heittoon. Lihaskudos - vaippa ympäröi nilviäisen vartaloa kaikilta puolilta; sen ontelon tilavuus on lähes puolet kalmarin ruumiin tilavuudesta. Eläin imee vettä vaipan ontelon sisällä ja heittää sitten jyrkästi vesivirran kapeasta suuttimesta ja liikkuu taaksepäin suurilla nopeuksilla. Samanaikaisesti kalmarin kaikki kymmenen lonkeroa kootaan solmuun sen pään yläpuolelle, ja se saa virtaviivaisen muodon. Suutin on varustettu erityisellä venttiilillä, ja lihakset voivat pyörittää sitä muuttamalla liikesuuntaa. Kalmarimoottori on erittäin taloudellinen, sillä se pystyy saavuttamaan jopa 60 - 70 km/h nopeuden. (Jotkut tutkijat uskovat, että jopa 150 km/h!) Ei ihme, että kalmaria kutsutaan "eläväksi torpedoksi". Taivuttamalla niputettuja lonkeroita oikealle, vasemmalle, ylös tai alas, kalmari kääntyy suuntaan tai toiseen. Koska tällainen ohjauspyörä on itse eläimeen verrattuna erittäin suuri, sen pieni liike riittää, jotta kalmari, jopa täydellä nopeudella, väistää helposti törmäyksen esteeseen. Terävä ohjauspyörän käännös - ja uimari ryntää vastakkaiseen suuntaan. Joten hän taivutti suppilon pään taaksepäin ja liukuu nyt pää edellä. Hän taivutti sen oikealle - ja suihkun työntö heitti hänet vasemmalle. Mutta kun täytyy uida nopeasti, suppilo työntyy aina suoraan lonkeroiden väliin, ja kalmari ryntää häntä ensin, aivan kuten rapu juoksisi - nopea kävelijä, jolla on kilpailijan ketteryys.

Jos ei ole tarvetta kiirehtiä, kalmarit ja seepiat uivat aaltoilevilla eväillä - niiden yli kulkee miniaallot edestä taakse, ja eläin liukuu sulavasti, välillä työntäen itseään myös vaipan alta heitetyllä vesivirralla. Sitten yksittäiset iskut, joita nilviäinen saa vesisuihkujen purkauksen hetkellä, ovat selvästi näkyvissä. Jotkut pääjalkaiset voivat saavuttaa jopa viisikymmentäviisi kilometriä tunnissa. Näyttää siltä, ​​​​että kukaan ei ole tehnyt suoria mittauksia, mutta tämä voidaan arvioida lentävien kalmarien nopeuden ja lentoetäisyyden perusteella. Ja käy ilmi, että mustekalalla on sellaisia ​​kykyjä perheessään! Nilviäisten paras lentäjä on kalmari Stenoteuthis. Englantilaiset merimiehet kutsuvat sitä lentäväksi kalmariksi ("flying squid"). Tämä on pieni, noin sillin kokoinen eläin. Se jahtaa kaloja niin vauhdilla, että se usein pomppaa ulos vedestä, suihtelee sen pinnan yli kuin nuoli. Hän turvautuu tähän temppuun pelastaakseen henkensä petoeläimiltä - tonnikalalta ja makrillilta. Kehitettyään maksimaalisen suihkun työntövoiman vedessä lentäjä kalmari nousee ilmaan ja lentää aaltojen yli yli viisikymmentä metriä. Elävän raketin lennon apogee on niin korkealla veden yläpuolella, että lentävät kalmarit päätyvät usein valtamerilaivojen kansille. Neljästä viiteen metriä ei ole ennätyskorkeus, johon kalmarit nousevat taivaalle. Joskus ne lentävät vielä korkeammalle.

Englantilainen nilviäisten tutkija tohtori Rees kuvasi tieteellisessä artikkelissa kalmaria (vain 16 senttimetriä pitkä), joka lentäessään reilun matkan ilmassa putosi jahdin sillalle, joka nousi lähes seitsemän metriä veden yläpuolelle.

Sattuu, että paljon lentäviä kalmareita putoaa laivaan kimaltelevassa kaskadissa. Muinainen kirjailija Trebius Niger kertoi kerran surullisen tarinan laivasta, jonka väitettiin uppoavan kannelleen pudonneiden lentävien kalmarien painon alle. Kalmarit voivat nousta lentoon ilman kiihtyvyyttä.

Mustekalat osaavat myös lentää. Ranskalainen luonnontieteilijä Jean Verani näki, kuinka tavallinen mustekala kiihtyi akvaariossa ja hyppäsi yhtäkkiä vedestä taaksepäin. Kuvattuaan noin viiden metrin pituisen kaaren ilmassa hän syöksyi takaisin akvaarioon. Kun mustekala nosti vauhtia hypätäkseen, se ei liikkunut vain suihkun työntövoiman takia, vaan myös soutti lonkeroineen.
Pussilliset mustekalat uivat tietysti huonommin kuin kalmarit, mutta kriittisinä hetkinä ne voivat näyttää ennätysluokan parhaille pikajuoksijalle. California Aquariumin henkilökunta yritti kuvata mustekalaa, joka hyökkäsi rapua vastaan. Mustekala ryntäsi saaliinsa niin nopeasti, että kalvo sisälsi aina rasvaa jopa suurimmilla nopeuksilla kuvattaessa. Tämä tarkoittaa, että heitto kesti sekunnin sadasosat! Tyypillisesti mustekalat uivat suhteellisen hitaasti. Mustekaloja tutkinut Joseph Seinl laski: puolen metrin kokoinen mustekala ui meren läpi keskimäärin noin viidentoista kilometrin nopeudella. Jokainen suppilosta ulos heitetty vesisuihku työntää sitä eteenpäin (tai pikemminkin taaksepäin, koska mustekala ui taaksepäin) kaksi tai kaksi ja puoli metriä.

Jet-liikettä löytyy myös kasvimaailmasta. Esimerkiksi "hullun kurkun" kypsyneet hedelmät pomppivat pois varresta pienimmälläkin kosketuksella, ja tahmea neste, jossa on siemeniä, heitetään voimakkaasti ulos tuloksena olevasta reiästä. Itse kurkku lentää vastakkaiseen suuntaan 12 metriin asti.

Tietäen liikemäärän säilymisen lain voit muuttaa omaa liikenopeuttasi avoimessa tilassa. Jos olet veneessä ja sinulla on useita raskaita kiviä, kivien heittäminen tiettyyn suuntaan siirtää sinut vastakkaiseen suuntaan. Sama tapahtuu ulkoavaruudessa, mutta siellä he käyttävät suihkumoottoreita tähän.

Kaikki tietävät, että aseen laukaukseen liittyy rekyyli. Jos luodin paino olisi yhtä suuri kuin aseen paino, ne lentävät erilleen samalla nopeudella. Rekyyli syntyy, koska ulospurkautuva kaasumassa muodostaa reaktiivisen voiman, jonka ansiosta liike voidaan varmistaa sekä ilmassa että ilmattomassa tilassa. Ja mitä suurempi virtaavien kaasujen massa ja nopeus on, sitä suuremman rekyylivoiman olkapäämme tuntee, mitä voimakkaampi aseen reaktio, sitä suurempi reaktiivinen voima.

Suihkuvoiman käyttö tekniikassa

Ihmiskunta on haaveillut avaruuslennoista vuosisatojen ajan. Tieteiskirjailijat ovat ehdottaneet erilaisia ​​​​keinoja tämän tavoitteen saavuttamiseksi. 1600-luvulla ilmestyi ranskalaisen kirjailijan Cyrano de Bergeracin tarina lennosta kuuhun. Tämän tarinan sankari saavutti Kuun rautakärryllä, jonka yli hän jatkuvasti heitti vahvan magneetin. Häneen vetovoimainen kärry nousi yhä korkeammalle Maan yläpuolelle, kunnes se saavutti Kuun. Ja paroni Münchausen sanoi, että hän kiipesi kuuhun pavunvartta pitkin.

Ensimmäisen vuosituhannen lopulla Kiina keksi suihkukoneiston, joka käytti raketteja - bambuputkia, jotka oli täytetty ruudilla, niitä käytettiin myös huvina. Yksi ensimmäisistä autoprojekteista oli myös suihkumoottorilla ja tämä projekti kuului Newtonille

Maailman ensimmäisen ihmislentoon tarkoitetun suihkukoneprojektin kirjoittaja oli Venäjän vallankumouksellinen N.I. Kibalchich. Hänet teloitettiin 3. huhtikuuta 1881 hänen osallistumisestaan ​​keisari Aleksanteri II:n salamurhayritykseen. Hän kehitti projektiaan vankilassa kuolemantuomion jälkeen. Kibalchich kirjoitti: ”Olen vankilassa, muutama päivä ennen kuolemaani, kirjoitan tätä projektia. Uskon ideani toteutettavuuteen, ja tämä usko tukee minua kauheassa tilanteessani... kohtaan rauhallisesti kuoleman, tietäen, ettei ideani kuole kanssani."

Venäläinen tiedemies Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky ehdotti tämän vuosisadan alussa ajatusta rakettien käytöstä avaruuslennoille. Vuonna 1903 Kalugan lukion opettajan K.E.:n artikkeli ilmestyi painettuna. Tsiolkovsky "Maailmatilojen tutkiminen reaktiivisilla instrumenteilla." Tämä työ sisälsi astronautiikan tärkeimmän matemaattisen yhtälön, joka tunnetaan nykyään "Tsiolkovsky-kaavana", joka kuvasi muuttuvan massaisen kappaleen liikettä. Myöhemmin hän kehitti suunnittelun nestemäistä polttoainetta käyttävälle rakettimoottorille, ehdotti monivaiheista rakettisuunnittelua ja ilmaisi ajatuksen mahdollisuudesta luoda kokonaisia ​​avaruuskaupunkeja matalalla Maan kiertoradalla. Hän osoitti, että ainoa laite, joka pystyy voittamaan painovoiman, on raketti, ts. laite, jossa on suihkumoottori, joka käyttää itse laitteessa olevaa polttoainetta ja hapetinta.

Suihkumoottori on moottori, joka muuntaa polttoaineen kemiallisen energian kaasusuihkun kineettiseksi energiaksi, kun taas moottori saa nopeuden vastakkaiseen suuntaan.

K.E. Tsiolkovskyn idean toteuttivat Neuvostoliiton tiedemiehet akateemikko Sergei Pavlovich Korolevin johdolla. Historian ensimmäinen keinotekoinen maasatelliitti laukaistiin raketilla Neuvostoliitossa 4. lokakuuta 1957.

Suihkupropulsion periaate löytää laajan käytännön sovelluksen ilmailussa ja astronautiikassa. Ulkoavaruudessa ei ole väliainetta, jonka kanssa keho voisi olla vuorovaikutuksessa ja siten muuttaa nopeudensa suuntaa ja suuruutta, joten avaruuslennoille voidaan käyttää vain suihkukoneita, eli raketteja.

Raketti laite

Raketin liike perustuu liikemäärän säilymisen lakiin. Jos jossain vaiheessa jokin kappale heitetään pois raketista, se saa saman impulssin, mutta suunnataan vastakkaiseen suuntaan

Jokaisessa raketissa, sen rakenteesta riippumatta, on aina kuori ja polttoaine, jossa on hapetinta. Raketin kuori sisältää hyötykuorman (tässä tapauksessa avaruusalus), instrumenttiosaston ja moottorin (polttokammio, pumput jne.).

Raketin päämassa on polttoaine, jossa on hapetinta (hapetinta tarvitaan polttoaineen palamisen ylläpitämiseen, koska avaruudessa ei ole happea).

Polttoaine ja hapetin syötetään polttokammioon pumppujen avulla. Polttoaine muuttuu palaessaan korkean lämpötilan ja korkean paineen kaasuksi. Polttokammion ja ulkoavaruuden suuresta paine-erosta johtuen palotilan kaasut ryntäävät ulos voimakkaana suihkuna erityisesti muotoillun suuttimen kautta. Suuttimen tarkoitus on lisätä suihkun nopeutta.

Ennen kuin raketti laukkaa, sen vauhti on nolla. Polttokammiossa olevan kaasun ja raketin kaikkien muiden osien vuorovaikutuksen seurauksena suuttimen kautta poistuva kaasu saa jonkin verran impulssia. Silloin raketti on suljettu järjestelmä, ja sen kokonaismäärän on oltava nolla laukaisun jälkeen. Siksi raketin koko siinä oleva kuori vastaanottaa impulssin, joka on suuruudeltaan yhtä suuri kuin kaasun impulssi, mutta suunnaltaan vastakkainen.

Raketin massiivisinta osaa, joka on tarkoitettu koko raketin laukaisuun ja kiihdyttämiseen, kutsutaan ensimmäiseksi vaiheeksi. Kun monivaiheisen raketin ensimmäinen massiivinen vaihe kuluttaa kaikki polttoainevaransa kiihdytyksen aikana, se erottuu. Lisäkiihdytystä jatketaan toisella, vähemmän massiivisella vaiheella ja se lisää vauhtia aiemmin ensimmäisen vaiheen avulla saavutettuun nopeuteen ja sitten eroaa. Kolmas vaihe jatkaa nopeuden lisäämistä vaadittuun arvoon ja kuljettaa hyötykuorman kiertoradalle.

Ensimmäinen ihminen, joka lensi ulkoavaruudessa, oli Neuvostoliiton kansalainen Juri Aleksejevitš Gagarin. 12. huhtikuuta 1961 Hän kiersi maapallon Vostok-satelliitilla.

Neuvostoliiton raketit saavuttivat ensimmäisenä Kuun, kiersivät Kuun ja kuvasivat sen kylkeä näkymättömänä Maasta, ja olivat ensimmäiset, jotka saavuttivat Venuksen planeetan ja toimittivat tieteellisiä instrumentteja sen pinnalle. Vuonna 1986 kaksi Neuvostoliiton avaruusalusta, Vega 1 ja Vega 2, tutkivat tarkasti Halleyn komeetta, joka lähestyy aurinkoa kerran 76 vuodessa.