REZUMAT PE FIZICĂ
Mișcarea cu jet este o mișcare care apare atunci când vă desprindeți de corp cu o anumită viteză a unei părți din ea.
Forța reactivă apare fără nici o interacțiune cu corpurile externe.
Aplicarea mișcării jetului în natură
Mulți dintre noi în viața noastră s-au întâlnit în timp ce înota în mare cu meduze. În orice caz, ele sunt destul de suficiente în Marea Neagră. Dar puțini oameni au crezut că meduzele pentru circulație folosesc traficul cu jet. În plus, acesta este modul în care se deplasează larvele libelulei și unele specii de plancton marin. Și adesea eficiența animalelor nevertebrate marine atunci când se utilizează propulsia cu jet este mult mai mare decât cea a invențiilor techno.
Propulsia cu jet de apă este folosită de multe moluște - caracatițe, calmar, sepie. De exemplu, scallopul de moluște se mișcă înainte datorită forței reactive a jetului de apă evacuat din cochilie cu o contracție ascuțită a lambelor sale.
Sepia, ca cele mai multe cefalopode, se mișcă în apă în felul următor. Aplică apă în cavitatea ghirlandei prin fanta laterală și o pâlnie specială în fața corpului și apoi eliberează puternic un jet de apă prin pâlnie. Sosele dirijează tubul de pâlnie în lateral sau în spate și rapid stoarce apă din ea, se poate deplasa în direcții diferite.
Salpa este un animal marin cu un corp transparent, în timp ce se mișcă primind apă prin deschizătura din față, cu apă care intră într-o cavitate largă, în interiorul căreia se introduc chibritele în diagonală. De îndată ce animalul ia o gură mare de apă, gaura se închide. Apoi, mușchii longitudinali și transversali ai salpa se contractă, întregul corp se contractează și apa este împinsă prin deschiderea din spate. Reacția jetului scurs împinge salpa înainte.
Cel mai interesant este motorul cu jet de calmar. Calmarul este cel mai mare locuitor al nevertebratelor din adâncurile oceanului. Squid a ajuns la cea mai înaltă perfecțiune în navigarea cu jet. Ei chiar copiază trupurile lor cu formele lor exterioare (sau, mai degrabă, racheta copiază calmarul, deoarece în acest caz aparține o prioritate necontestată). Cu o mișcare lentă, calmarul folosește o aripă mare în formă de diamant care se îndoaie periodic. Pentru o aruncare rapida, el foloseste un motor cu reactie. Țesutul muscular - manta înconjoară corpul molusca din toate părțile, volumul cavității sale este aproape jumătate din volumul de calmar al corpului. Animalul suge apa în interiorul cavității mantalei și apoi aruncă brusc jetul de apă prin duza îngustă și se întoarce cu viteză mare. Toate cele zece tentacule de calmar se adună într-un nod deasupra capului și devine o formă simplificată. Duza este echipată cu o supapă specială, iar mușchii îi pot întoarce, schimbând direcția mișcării. Motorul de squid este foarte economic, poate atinge viteze de până la 60 - 70 km / h. (Unii cercetători cred că chiar și până la 150 km / h!) Nu fără nici un motiv squid numit "torpilă live". Înclinând tentaculele legate la dreapta, la stânga, în sus sau în jos, calmarul se întoarce într-o direcție sau în cealaltă. Deoarece o astfel de roată în comparație cu animalele însele este foarte mare, este suficient să-l mișcare ușoară spre calmar, chiar și la viteză maximă, ar putea eschiva cu ușurință coliziune cu un obstacol. O rotire ascuțită a cârmei - și înotătorul se îndreaptă deja în direcția opusă. El a răsucite capătul pâlniei înapoi și acum alunecă capul în primul rând. El a aplecat spre dreapta - și un jet împingea spre stânga. Dar când ai nevoie pentru a merge mai repede, lipirea întotdeauna pâlnie direct între tentaculele și coada calmar papură înainte, ca în cazul în care rulează de cancer - alergător, dotat cu cal agilitate.
Dacă nu este nevoie să se grăbească, calmari și aripioare sepii înot unduliruya - valuri in miniatura alerga prin ea din fata spre spate, iar animalul alunecă grațios, uneori, împingându-se, de asemenea, cu jet de apă evacuat din sub mantie. Apoi tremururile individuale pe care le primește moluștele în momentul erupției jeturilor de apă sunt clar vizibile. Unele cefalopode pot ajunge la viteze de până la cincizeci și cinci de kilometri pe oră. Se pare că nimeni nu a făcut măsurători directe, dar acest lucru poate fi judecat de viteza și intervalul de zbor de squid de zbor. Și așa, se pare, au talente în rudele de caracatițe! Cel mai bun pilot printre moluste - stenotevtis de calmar. Marinarii englezi numesc - calmarul zburător ("calmarul zburător"). Acesta este un animal mic de mărimea unui hering. El urmărește peștele cu o viteză atât de rapidă încât deseori sări din apă, tragând cu o săgeată pe suprafața sa. La acest truc, el își recurge și-și salvează viața de la prădători - ton și macrou. După ce a dezvoltat în apă forța maximă reactivă, pilotul de squid începe în aer și zboară peste valuri de peste cincizeci de metri. Apogeul zborului unei rachete vii se află atât de sus deasupra apei încât calmarul care călătorește adesea cădea pe punțile vaselor oceanice. Patru sau cinci metri nu este înălțimea recordului, pe care calmarul urcă în cer. Uneori, ei decolează și mai mult.
Engleză Explorer crustacee Dr. Rice a descris într-un calmar lucrare științifică (lungime de numai 16 centimetri), care zboară prin aer o distanță echitabil, a scăzut la podul de iahturi, falnic peste apă, de aproape șapte metri.
Se întâmplă că o mulțime de calmar de zbor coboară pe navă cu o cascadă spumante. Scriitorul antic Trebius Niger a spus odată o poveste tristă despre o navă care se presupune că se scufunda chiar sub greutatea cărnii zburatoare, căzută pe punte. Squids poate decola fără overclocking.
Octopuses, de asemenea, poate zbura. Naturalistul francez Jean Verani a văzut cum un caracatiță normală a accelerat într-un acvariu și brusc în spate a sărit în mod neașteptat din apă. Descriind în aer un arc de aproximativ cinci metri înălțime, el a intrat înapoi în acvariu. Ridicând viteza pentru salt, caracatița sa mutat nu numai datorită forței jetului, dar și căptușită cu tentacule.
Baghetele de caracatiță înotau, desigur, mai rău decât calmarul, dar la momente critice și pot arăta un record pentru cea mai bună clasă de sprinteri. Angajații acvariului din California au încercat să fotografieze un caracatiță care atacă un crab. Caracatița se grăbea spre pradă cu o viteză atât de mare încât pe film, chiar și la fotografierea la viteze maxime, existau întotdeauna lubrifianți. Deci, distribuția a durat o suta de secunda! De obicei, caracatitele inoata relativ lent. Joseph Seinl, care a studiat migrația caracatițelor, a calculat: un caracatiță de o jumătate de metru înotă marea cu o viteză medie de aproximativ cincisprezece kilometri pe oră. Fiecare jet de apă evacuată din buncăr, împingând-o înainte (sau mai degrabă, înapoi ca octopus înoată înapoi) în două - metri și jumătate.
Propulsia cu jet poate fi găsită și în lumea plantelor. De exemplu, fructe coapte „castravete nebune“ cu saritura de contact gentlest de pe tulpină, și din gaura rezultată cu forță ejectate lichid vâscos cu semințe. Castravetele înseși zboară în direcția opusă până la 12 m.
Cunoscând legea conservării momentului, vă puteți schimba viteza de mișcare într-un spațiu deschis. Dacă vă aflați într-o barcă și aveți mai multe pietre grele, aruncând pietre într-o anumită direcție, vă veți deplasa în direcția opusă. Același lucru se va întâmpla și în spațiul cosmic, dar motoarele cu jet sunt folosite pentru acest lucru.
Toată lumea știe că o lovitură de la o armă este însoțită de un recul. Dacă greutatea glonțului ar fi egală cu greutatea pistolului, aceștia ar fi împrăștiați cu aceeași viteză. Returul apare deoarece masa de gaze aruncată creează o forță reactivă, prin care mișcarea poate fi asigurată atât în aer cât și în spațiul fără aer. Și cu cât masa și viteza gazelor care se epuizează, cu cât forța de recul este mai mare de umărul nostru, cu atât reacția pistolului este mai puternică, cu atât forța reactivă este mai mare.
Utilizarea propulsiei cu jet în tehnologie
Timp de mai multe secole, omenirea a visat de spațiu. Scriitorii de science fiction au oferit o varietate de mijloace pentru atingerea acestui scop. În secolul al XVII-lea a existat o scurtă poveste de către scriitorul francez Cyrano de Bergerac despre zborul spre lună. Eroul din această poveste a ajuns la lună într-un vagon de fier, peste care a aruncat constant un magnet puternic. Atașând la el, vagonul se ridică mai sus deasupra Pământului până când ajunge la Lună. Și Baron Munchausen a spus că sa urcat pe lună de-a lungul tulpinii unei fasole.
La sfârșitul primului mileniu al anului, China a inventat o propulsie cu jet care a alimentat rachete - tuburi de bambus umplut cu praf de pușcă, au fost de asemenea folosite ca distracție. Unul dintre primele proiecte de mașini a fost și cu un motor cu reacție și acest proiect a aparținut lui Newton
Un motor cu reacție este un motor care convertește energia chimică a combustibilului în energia cinetică a unui jet de gaz, în timp ce motorul capătă viteza în direcția opusă.
Principiul propulsiei cu jet de aer are o largă aplicație practică în aviație și cosmonautică. În spațiul cosmic nu există niciun mediu cu care organismul ar putea interacționa și astfel să schimbe direcția și modulul vitezei sale, prin urmare, pentru zborurile spațiale pot fi utilizate doar aeronave cu jet, adică rachete.
Miscarea rachetei se bazeaza pe legea conservarii impulsului. Dacă, la un moment dat, un corp este aruncat de pe rachetă, el va dobândi același impuls, dar îndreptat în direcția opusă
În orice rachetă, indiferent de design, există întotdeauna o cochilie și un combustibil cu un oxidant. Carcasa rachetei include o încărcătură utilă (în acest caz o navă spațială), compartimentul pentru instrumente și motorul (camera de ardere, pompele etc.).
Masa principală a rachetei este combustibilul cu un oxidant (oxidantul este necesar pentru a menține arderea combustibilului, deoarece nu există oxigen în spațiu).
Combustibilul și oxidantul sunt pompate în camera de combustie cu ajutorul pompelor. Combustibilul, ars, se transformă într-un gaz cu temperatură ridicată și presiune înaltă. Datorită diferenței mari de presiune în camera de ardere și în spațiul de gaze camera de ardere cu jet puternic rushing afară prin pâlnie, o formă, numită duză. Scopul duzei este de a crește viteza jetului.
Înainte de începerea rachetei, impulsul său este zero. Ca rezultat al interacțiunii gazului în camera de combustie și în toate celelalte părți ale rachetei, gazul care este extras prin duza primește un anumit impuls. Apoi, racheta este un sistem închis, iar impulsul său total trebuie să fie, după lansare, zero. De aceea, învelișul rachetei, în care se află, primește un impuls egal cu magnitudinea impulsului gazului, dar opus în direcție.
Cea mai masivă parte a rachetei, concepută pentru a porni și dispersa întreaga rachetă, este numită prima etapă. Când prima etapă masivă a rachetei cu mai multe etaje evacuează în timpul dispersării toate rezervele de combustibil, se separă. Continuarea accelerației continuă a doua etapă, mai puțin masivă, iar la nivelul anterior realizat cu ajutorul primei etape de viteză, se adaugă o viteză mai mare și apoi se separă. Cea de-a treia etapă continuă să crească viteza la valoarea necesară și să transmită încărcătura utilă pe orbită.
rachete sovietice în primul rând pentru a ajunge pe Lună, încercuite luna si fotografiat invizibil sa de pe Pământ, primul pentru a ajunge planeta Venus și luate pe instrumentele sale de suprafață științifice. În 1986, două nave spațiale sovietice „Vega-1“ și „Vega-2“, la interval de aproape explorat cometa Halley se apropie de Soare la fiecare 76 de ani.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: