Fizik Admin. a răspuns acum 12 luni
Principiul propulsiei cu jeturi constă în faptul că acest tip de mișcare are loc atunci când separarea are loc cu o anumită viteză, din corpul părții sale. Un exemplu clasic de propulsie cu jet este mișcarea unei rachete. Particularitățile acestei mișcări includ faptul că corpul primește accelerație fără a interacționa cu alte corpuri. Astfel, mișcarea unei rachete apare datorită unei modificări a masei sale. Masa rachetei scade odată cu expirarea gazelor care apar atunci când combustibilul este ars. Luați în considerare mișcarea rachetei. Să presupunem că masa rachetei este egală și viteza ei la un moment dat. După un timp, masa rachetei scade cu o sumă și devine egală cu: viteza rachetei devine egală.
Apoi, schimbarea momentului în timp poate fi reprezentată ca:
unde este viteza debitului de gaze în raport cu racheta. Dacă presupunem că o cantitate mică de ordin superior în comparație cu restul, obținem:
Când forțele externe () acționează asupra sistemului, schimbarea impulsului este reprezentată ca:
Ecuați părțile drepte ale formulelor (2) și (3), obținem:
unde expresia se numește forța reactivă. În acest caz, dacă direcțiile vectorului sunt opuse, atunci racheta accelerează, altfel încetinește. Ecuația (4) este numită ecuația de mișcare a unui corp de masă variabilă. Este adesea scrisă în forma (ecuația lui IV Meshchersky):
Ideea utilizării forței reactive a fost propusă în secolul al XIX-lea. Ulterior K.E. Tsiolkovsky a avansat teoria mișcării rachetelor și a formulat fundamentele teoriei unui motor cu jet de lichid. Dacă presupunem că forțele externe nu acționează asupra rachetei, atunci formula (4) devine:
După integrarea ecuației (6) și exprimarea vitezei, presupunând că masa de pornire a rachetei este egală cu zero și viteza inițială a rachetei este zero, se poate obține o formulă care poartă numele de Tsiolkovsky:
Din formula lui Tsiolkovsky este evident că cu cât este mai mare masa finală a rachetei (), cu atât este mai mare masa inițială (). Cu cât este mai mare valoarea vitezei de ieșire de gaze (), cu atât este mai mare masa finală cu o masă de lansare fixă a rachetei.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: