Физика УЧЕБНИК ДЛЯ 8 КЛАССА (Кикоин) 1980 год скачать Советский учебник

Старые учебники СССР

Физика УЧЕБНИК ДЛЯ 8 КЛАССА

Назначение:  УЧЕБНИК ДЛЯ 8 КЛАССА СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

Книгоиздательство: ИЗДАТЕЛЬСТВО "ПРОСВЕЩЕНИЕ" Москва 1980

Авторство: Исаак Константинович Кикоин, Абрам Константинович Кикоин

Формат: DjVu, Размер файла:  MB

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Оглавление

 

Смотреть оглавление полностью......

 fizika-08-19801.jpg

  

 

Скачать учебник  СССР - Физика УЧЕБНИК ДЛЯ 8 КЛАССА 1980 года  

Скачать...Скачать

 

 

См. Отрывок из учебника........

 62. Реактивное движение 

      Интересный и важный случай практического использования закона сохранения импульса — это реактивное движение. Так называют движение тела, возникающее при отделении от тела с какой-то скоростью некоторой его части. 

      Реактивное движение совершают, например, ракеты. Всякая ракета — это система двух тел. Она состоит из оболочки и содержащегося в ней топлива. Оболочка имеет форму трубы, один конец которой закрыт, а другой открыт и снабжен трубчатой насадкой с отверстием особой формы — реактивным соплом. 

      Топливо при запуске ракеты сжигается и превращается в газ высокого давления и высокой температуры. Благодаря высокому давлению этот газ с большой скоростью вырывается из сопла ракеты. Оболочка ракеты устремляется при этом в противоположную сторону (рис. 177). 

      Перед стартом ракеты ее общий импульс (оболочки и топлива) в системе координат, связанной с Землей, равен нулю, вся ракета покоится относительно Земли. В результате взаимодействия газа и оболочки выбрасываемый газ приобретает некоторый импульс. Будем считать, что влияние силы тяжести пренебрежимо мало, тогда оболочку и топливо можно рассматривать как замкнутую систему и их общий импульс должен и после запуска остаться равным нулю. Поэтому оболочка из-за взаимодействия с газом приобретает импульс, равный по абсолютной величине импульсу газа, но противоположный ему по направлению. Вот почему в движение приходит не только газ, но и оболочка ракеты. В ней могут быть помещены научные приборы для исследований, всевозможные средства связи и т. д. С ракетой может быть связан и космический корабль, в котором находятся космонавты. 

      Закон сохранения импульса позволяет определить скорость ракеты (оболочки). 

      Действительно, предположим сначала, что весь газ, образующийся при сгорании топлива, выбрасывается из ракеты сразу, а не вытекает постепенно. 

      Обозначим всю массу газа, в который превращается топливо в ракете, через тг, а скорость вылетающего газа через vr. Массу и скорость оболочки обозначим через т0б и vqq. Согласно закону сохранения импульса сумма импульсов оболочки и газа после запуска должна быть такой же, какой была до запуска ракеты, т. е. должна быть равной нулю. Следовательно, 

      (координатная ось выбрана в направлении движения оболочки). Отсюда находим скорость оболочки: 

      Из этой формулы видно, что скорость оболочки ракеты тем больше, чем больше скорость выбрасываемого газа и чем больше отношение массы топлива к массе оболочки. Поэтому достаточно большую скорость оболочка получит в том случае, если масса топлива намного больше массы оболочки. Например, для того чтобы скорость оболочки была по абсолютному значению в 4 раза больше скорости выбрасываемого газа, нужно, чтобы масса топлива была во столько же раз больше массы оболочки, т. е. оболочка должна составлять одну пятую всей массы ракеты на старте. А ведь «полезная» часть ракеты — это именно оболочка. 

      Мы считали, что весь газ выбрасывается из ракеты мгновенно. На самом деле он вытекает не сразу, хотя и достаточно быстро. Это значит, что по мере расходования топлива и увеличения скорости ракеты скорость вытекающего газа относительно Земли уменьшается. Уменьшается и импульс, приобретаемый ракетой, при выбросе газа. Вследствие этого скорость 1об ракеты оказывается меньше вычисленной по формуле (1). 

      Это значительно увеличивает необходимую для достижения данной скорости массу топлива. Расчет показывает, что, для того чтобы скорость оболочки была в 4 раза больше скорости газа, масса топлива на старте должна быть не в 4, а в несколько десятков раз больше массы оболочки. Если же учесть, что при запуске с Земли на ракету действуют и сила сопротивления воздуха, сквозь который она должна лететь, и притяжение к Земле, то можно сделать вывод, что это отношение должно быть еще больше. 

      В отличие от всех других транспортных средств ракета может двигаться, не взаимодействуя ни с какими другими телами, кроме как с продуктами сгорания содержащегося в ней самой топлива. Именно поэтому ракеты используются для запуска искусственных спутников Земли и космических кораблей и для их передвижения в космическом пространстве. Там им не на что опираться и не от чего отталкиваться, как это делают земные средства транспорта. 

      При необходимости ракету можно тормозить. Именно так поступают космонавты, когда, закончив космический полет, они должны уменьшить скорость своего корабля, чтобы вернуться на Землю.Понятно, что ракета уменьшит свою скорость, если газ из сопла ракеты будет вылетать в ту же сторону, куда движется ракета. 

      Идея использования ракет для космических полетов была предложена еще в начале нашего века знаменитым русским ученым К. Э. Циолковским. Эта идея осуществлена советскими учеными и техниками под руководством замечательного ученого Сергея Пав л о вича Королева. Многие сотни искусственных спутников Земли и космических кораблей выводятся в космическое пространство с помощью ракет. Благодаря применению ракет люди побывали и на Луне. С помощью ракет на Луну доставлены космические лаборатории, созданы искусственные спутники Луны. 

      Первый в истории искусственный спутник Земли был с помощью ракеты запущен в Советском Союзе 4 октября 1957 г. 

  

 

★ ЕЩЕ УЧЕБНИКИ ИЗ РАЗДЕЛА "ФИЗИКА"

ВСЕ УЧЕБНИКИ ИЗ РАЗДЕЛА "ФИЗИКА"

 

Полное или частичное копирование материалов сайта разрешается только при указании активной ссылки : Источник материала - "Советское Время"

Яндекс.Метрика