0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое сила тяги двигателя ракеты

Русский революционер и изобретатель Николай Кибальчич создал первый в мире проект аппарата с реактивным двигателем. Однако ученый был казнен. В начале XX века эту идею стал развивать К.Э. Циолковский. Ученый разработал саму схему реактивного двигателя, который работал на жидком топливе.

Ракета способна обеспечивать собственное движение в пустоте за счет реактивной силы. То есть она самостоятельно толкает себя, подобно осьминогу или кальмару. Процесс воспламенения смеси в двигателе является непрерывным — это пример простого твердотопливного двигателя. Еще один тип ракетного двигателя — жидкостный . В нем используется жидкий кислород или азотная кислота, при окислении этого вещества увеличивается удельный импульс — показатель эффективности реактивного двигателя или ракетного топлива.

Несмотря на всю сложность конструкции современных космических кораблей, ракета — один из самых простых летательных аппаратов. В основе ее устройства лежит принцип, согласно которому всякое действие рождает противодействие. Ракета летит, выбрасывая определенное вещество из своей хвостовой части. Несмотря на всю эту простоту, ракеты разрабатывались и совершенствовались в течение более чем семисот лет.

Луис Блумфилд. «Как все работает. Законы физики в нашей жизни»

Луис Блумфилд в своей книге «Как все работает. Законы физики в нашей жизни» приводит в пример движение по скользкому льду. Единственный способ сдвинуться — получить какой-то толчок от самого себя . Необходимо бросить кроссовок, и вы начнете двигаться в противоположную сторону. Вы передали импульс брошенной обуви, и она обратно передала его вам. «Величина импульса кроссовка равна величине вашего противоположно направленного импульса. Естественно, ваша масса намного больше массы кроссовка, поэтому вы двигаетесь гораздо медленнее, чем он», — объясняет Блумфилд.

Движение ракеты предполагает действие двух равных и противоположно направленных сил

Аналогично этому работает реактивный двигатель. Топливо и окислитель попадают в рабочую камеру, смешиваются, сгорают в зоне горения, выделяя огромное количество тепла, которого достаточно для движения.

Читать еще:  Что стучит в поддоне двигателя

Игрушечная ракета летит над футбольным полем

Вопрос по физике:

Игрушечная ракета летит над над горизонтальным футбольным полем параллельно его поверхности с ускорением, направленным горизонтально. Движение происходит в воздухе. Куда в этот момент направлен вектор силы тяги двигателя ракеты?
1) горизонтально →
2) вертикально ↑
3) вверх под некоторым углом к горизонту ↗
4) вниз под некоторым углом к горизонту ↘

Ответы и объяснения 1

Если скорость не больше первой космической, то 3 подходит.
(Только на практике ракета на самом деле будет кувыркаться,задача очень надуманная).

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат – это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи – смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Игрушечная ракета стартует с горизонтальной площадки вертикально вверх с начальной скоростью м/с и со включенным двигателем летит вдоль ветви параболы с вершиной в точке старта. При этом сила тяги двигателя постоянна и все время направлена под углом к горизонту. Через некоторое время двигатель выключается. Найти время работы двигателя с момента старта, если скорость ракеты в момент падения на ту же площадку направлена под углом к вертикали. Изменением массы ракеты и влиянием воздуха пренебречь. Ускорение свободного падения принять равным .

Читать еще:  Блок стабилизации оборотов коллекторного двигателя

Поскольку ракета является игрушечной, будем считать, что в области пространства, где происходит движение ракеты, ускорение свободного падения остается постоянным. Кроме того, лабораторную систему, неподвижную относительно стартовой площадки, будем считать инерциальной. Начало отсчета лабораторной системы совместим с точкой старта, ось этой системы направим вертикально вверх, а ось — горизонтально так, чтобы траектория ракеты лежала в плоскости . По условию задачи влиянием воздуха на ракету следует пренебречь. Поэтому можно утверждать, что на летящую с работающим двигателем ракету действуют только постоянная сила тяги ее двигателя и сила тяжести , где — масса ракеты, остающаяся по условию неизменной. Поскольку скорость ракеты в любой момент времени (в том числе и в момент старта) должна быть направлена по касательной к траектории, ось выбранной системы координат должна быть осью симметрии параболы, ветвь которой по условию задачи является траекторией полета ракеты с работающим двигателем. Учитывая сказанное и то, что сила тяги двигателя постоянна и образует с горизонтом угол , можно утверждать, что проекции силы тяги на оси выбранной системы координат должны удовлетворять условию: . Следовательно, до момента времени выключения двигателя скорость ракеты вдоль оси оставалась постоянной и равной , а вдоль оси величина ускорения ракеты была равна . Поэтому в момент выключения двигателя проекции вектора скорости ракеты на оси выбранной системы координат были равны

а ракета поднялась на высоту

После выключения двигателя ракета совершает свободное падение, т.е. движется вдоль оси с неизменной скоростью, а вдоль оси с ускорением . Следовательно, за время свободного падения, согласно закону сохранения механической энергии, ее кинетическая энергия увеличивается на величину работы сил тяжести и становится равной

где — модуль скорости ракеты в момент падения. Подставляя в это выражение ранее найденные значения , и , получим

Читать еще:  Электронный датчик температуры двигателя в авто

Учитывая, что величина горизонтальной составляющей скорости ракеты в момент падения была равна , можно утверждать, что при выполнении сделанных предположений угол наклона скорости ракеты к вертикали в указанный момент должен удовлетворять соотношению

а потому искомое время работы двигателя, с учетом того, что , равно

Динамометр лежит на гладком столе (на рисунке показан вид сверху). Корпус динамометра привязан легкой нитью N к вбитому в стол гвоздю, а к крюку динамометра приложена постоянная сила. Чему равен модуль силы натяжения нити N?

4) может лежать в интервале от 3 Н до 6 Н

На корпус динамометра действуют две силы: сила натяжения нити и сила со стороны растянутой пружины. Поскольку динамометр покоится, по второму закону Ньютона, эти силы равны по величине. С другой стороны, сила упругости в пружине равна, по третьему закону Ньютона, внешней силе. Из рисунка видно, что эти силы равна 3 Н. Следовательно, модуль силы натяжения нити равен 3 Н.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector