आज, ज्यादातर लोगों में जेट प्रणोदन, निश्चित रूप से, मुख्य रूप से नवीनतम वैज्ञानिक और तकनीकी विकास से जुड़ा है। भौतिकी पर पाठ्यपुस्तकों से, हम जानते हैं कि "प्रतिक्रियाशील" से उनका तात्पर्य उस गति से है जो किसी वस्तु (शरीर) से उसके किसी भाग के अलग होने के परिणामस्वरूप होती है। एक आदमी आकाश में सितारों तक उठना चाहता था, उसने उड़ने का प्रयास किया, लेकिन वह अपने सपने को केवल जेट विमान के आगमन के साथ ही पूरा कर सका और महान दूरी की यात्रा करने में सक्षम अंतरिक्ष यान, सुपरसोनिक गति में तेजी लाने के लिए धन्यवाद, आधुनिक जेट इंजन स्थापित करने के लिए धन्यवाद उन पर। डिजाइनरों और इंजीनियरों ने इंजनों में जेट प्रणोदन का उपयोग करने की संभावना विकसित की। इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए सबसे अविश्वसनीय विचारों और तरीकों की पेशकश करते हुए, फैंटास्ट भी एक तरफ नहीं खड़े थे। हैरानी की बात है कि आंदोलन का यह सिद्धांत वन्यजीवों में व्यापक है। यह चारों ओर देखने के लिए पर्याप्त है, आप समुद्र और भूमि के निवासियों को देख सकते हैं, जिनमें से पौधे हैं, जिसका आधार प्रतिक्रियाशील सिद्धांत है।

कहानी

प्राचीन काल में भी, रुचि रखने वाले वैज्ञानिकों ने प्रकृति में जेट प्रणोदन से जुड़ी घटनाओं का अध्ययन और विश्लेषण किया। सैद्धांतिक रूप से इसके सार की पुष्टि और वर्णन करने वाले पहले लोगों में से एक हेरॉन, एक मैकेनिक और प्राचीन ग्रीस के सिद्धांतकार थे, जिन्होंने उनके नाम पर पहले भाप इंजन का आविष्कार किया था। चीनी जेट पद्धति के लिए एक व्यावहारिक अनुप्रयोग खोजने में सक्षम थे। वे पहले थे, जिन्होंने कटलफिश और ऑक्टोपस के आंदोलन की विधि को आधार के रूप में लिया, 13 वीं शताब्दी में उन्होंने रॉकेट का आविष्कार किया। उनका उपयोग आतिशबाजी में किया जाता था, जिससे एक बड़ा प्रभाव पड़ता था, और फ्लेयर्स के रूप में भी, जीवित रॉकेट हो सकते थे जिनका उपयोग रॉकेट तोपखाने के रूप में किया जाता था। समय के साथ, यह तकनीक यूरोप में आई।

एन। किबाल्चिच नए समय के खोजकर्ता बन गए, जिन्होंने एक जेट इंजन के साथ एक प्रोटोटाइप विमान के लिए एक योजना का आविष्कार किया। वह एक उत्कृष्ट आविष्कारक और एक आश्वस्त क्रांतिकारी थे, जिसके लिए वे जेल में थे। जेल में रहते हुए उन्होंने अपना प्रोजेक्ट बनाकर इतिहास रच दिया। सक्रिय क्रांतिकारी गतिविधि के लिए उनके निष्पादन और राजशाही के खिलाफ बोलने के बाद, उनके आविष्कार को संग्रह अलमारियों पर भुला दिया गया था। कुछ समय बाद, K. Tsiolkovsky अंतरिक्ष यान के जेट आंदोलन के माध्यम से बाहरी अंतरिक्ष की खोज की संभावना को साबित करते हुए, Kibalchich के विचारों में सुधार करने में सक्षम था।

बाद में, महान देशभक्तिपूर्ण युद्ध के दौरान, प्रसिद्ध कत्यूषा, फील्ड रॉकेट आर्टिलरी सिस्टम दिखाई दिए। तो लोगों के स्नेही नाम ने अनौपचारिक रूप से उन शक्तिशाली प्रतिष्ठानों को संदर्भित किया जो यूएसएसआर की सेनाओं द्वारा उपयोग किए गए थे। यह निश्चित रूप से ज्ञात नहीं है, जिसके संबंध में हथियार को यह नाम मिला। इसका कारण या तो ब्लैंटर के गीत की लोकप्रियता थी, या मोर्टार के शरीर पर "के" अक्षर। समय के साथ, अग्रिम पंक्ति के सैनिकों ने अन्य हथियारों को उपनाम देना शुरू कर दिया, इस प्रकार एक नई परंपरा का निर्माण किया। दूसरी ओर, जर्मनों ने इस लड़ाकू रॉकेट लॉन्चर को इसकी उपस्थिति के लिए "स्टालिनिस्ट ऑर्गन" कहा, जो एक संगीत वाद्ययंत्र और लॉन्चिंग रॉकेट से आने वाली भेदी ध्वनि जैसा था।

सब्जियों की दुनिया

जीवों के प्रतिनिधि भी जेट प्रणोदन के नियमों का उपयोग करते हैं। इस तरह के गुणों वाले अधिकांश पौधे वार्षिक और किशोर होते हैं: कांटेदार, पेटीलेट लहसुन, दिल को छू लेने वाला, डबल-कट पिकुलनिक, थ्री-वेड मेहरिंगिया।

कांटेदार, अन्यथा पागल ककड़ी, लौकी परिवार से संबंधित है। यह पौधा बड़े आकार तक पहुँचता है, इसकी जड़ मोटी होती है जिसमें खुरदुरा तना और बड़े पत्ते होते हैं। यह मध्य एशिया, भूमध्यसागरीय, काकेशस के क्षेत्र में बढ़ता है, रूस और यूक्रेन के दक्षिण में काफी आम है। फल के अंदर, पकने की अवधि के दौरान, बीज बलगम में परिवर्तित हो जाते हैं, जो तापमान के प्रभाव में, किण्वन और गैस छोड़ना शुरू कर देता है। पकने के करीब, भ्रूण के अंदर का दबाव 8 वायुमंडल तक पहुंच सकता है। फिर, एक हल्के स्पर्श के साथ, फल आधार से टूट जाता है और तरल के साथ बीज फल से 10 मीटर/सेकेंड की गति से उड़ जाते हैं। 12 मीटर लंबाई में शूट करने की क्षमता के कारण, संयंत्र को "लेडीज गन" कहा जाता था।

स्पर्शी का दिल एक वार्षिक व्यापक प्रजाति है। यह, एक नियम के रूप में, छायादार जंगलों में, नदियों के किनारे पर पाया जाता है। एक बार उत्तरी अमेरिका के उत्तरपूर्वी भाग में और दक्षिण अफ्रीका में, इसने सफलतापूर्वक जड़ें जमा लीं। स्पर्शी हृदय का प्रसार बीज द्वारा होता है। स्पर्शी कोर पर बीज छोटे होते हैं, जिनका वजन 5 मिलीग्राम से अधिक नहीं होता है, जिन्हें 90 सेमी की दूरी तक फेंक दिया जाता है। बीज वितरण की इस पद्धति के लिए धन्यवाद, पौधे को इसका नाम मिला।

प्राणी जगत

जेट प्रणोदन - जानवरों की दुनिया के बारे में रोचक तथ्य। सेफलोपोड्स में, एक साइफन के माध्यम से निकाले गए पानी के माध्यम से प्रतिक्रियाशील गति होती है, जो आमतौर पर अधिकतम साँस छोड़ने के वेग को प्राप्त करने के लिए एक छोटे से उद्घाटन के लिए संकुचित होती है। साँस छोड़ने से पहले पानी गलफड़ों से होकर गुजरता है, श्वसन और हरकत के दोहरे उद्देश्य को पूरा करता है। समुद्री खरगोश, अन्यथा गैस्ट्रोपोड, हरकत के समान साधनों का उपयोग करते हैं, लेकिन सेफलोपोड्स के जटिल तंत्रिका तंत्र के बिना, वे अधिक अनाड़ी रूप से आगे बढ़ते हैं।

कुछ नाइटफ़िश ने अपने पंख प्रणोदन के पूरक के लिए अपने गलफड़ों के ऊपर से पानी पास करके जेट प्रणोदन भी विकसित किया है।

ड्रैगनफ्लाई लार्वा में, शरीर में एक विशेष गुहा से पानी को विस्थापित करके प्रतिक्रियाशील शक्ति प्राप्त की जाती है। स्कैलप्स और कार्डिड्स, साइफ़ोनोफोर्स, ट्यूनिक्स (जैसे सैल्प्स), और कुछ जेलीफ़िश भी जेट प्रोपल्शन का उपयोग करते हैं।

ज्यादातर समय, स्कैलप्स नीचे की तरफ चुपचाप लेटे रहते हैं, लेकिन खतरे की स्थिति में, वे जल्दी से अपने गोले के वाल्वों को बंद कर देते हैं, इसलिए वे पानी को बाहर धकेल देते हैं। यह व्यवहार तंत्र जेट विस्थापन के सिद्धांत के उपयोग की भी बात करता है। उसके लिए धन्यवाद, स्कैलप्स ऊपर तैर सकते हैं और खोल खोलने-बंद करने की तकनीक का उपयोग करके लंबी दूरी तय कर सकते हैं।

स्क्वीड भी इस विधि का उपयोग करता है, पानी को अवशोषित करता है, और फिर इसे फ़नल के माध्यम से बड़ी ताकत से धकेलता है, यह कम से कम 70 किमी / घंटा की गति से चलता है। जाल को एक गाँठ में इकट्ठा करके, विद्रूप का शरीर एक सुव्यवस्थित आकार बनाता है। ऐसे स्क्वीड इंजन को आधार मानकर इंजीनियरों ने वाटर कैनन डिजाइन किया। इसमें पानी को चैम्बर में चूसा जाता है, और फिर नोजल के माध्यम से बाहर निकाल दिया जाता है। इस प्रकार, पोत को बेदखल जेट से विपरीत दिशा में निर्देशित किया जाता है।

स्क्वीड की तुलना में, साल्प्स सबसे कुशल इंजनों का उपयोग करते हैं, जो स्क्विड की तुलना में कम ऊर्जा के परिमाण का क्रम खर्च करते हैं। चलते समय, सलपा पानी को सामने के छेद में छोड़ता है, और फिर एक विस्तृत गुहा में प्रवेश करता है जहाँ गलफड़े फैले होते हैं। एक घूंट के बाद, छेद बंद हो जाता है, और शरीर को संकुचित करने वाली अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ मांसपेशियों को सिकोड़ने की मदद से पीछे से छेद के माध्यम से पानी बाहर निकाल दिया जाता है।

आंदोलन के सभी तंत्रों में सबसे असामान्य एक साधारण बिल्ली का दावा करता है। मार्सेल डेस्प्रेज़ ने सुझाव दिया कि शरीर अकेले आंतरिक बलों की मदद से भी अपनी स्थिति को स्थानांतरित करने और बदलने में सक्षम है (बिना किसी चीज पर भरोसा किए या भरोसा किए), जिससे यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि न्यूटन के नियम गलत हो सकते हैं। उनकी धारणा का प्रमाण एक बिल्ली के रूप में काम कर सकता है जो ऊंचाई से गिर गई। उल्टा गिरने के दौरान, वह अभी भी अपने सभी पंजों पर उतरेगी, यह पहले से ही एक प्रकार का स्वयंसिद्ध बन गया है। बिल्ली की हलचल के बारे में विस्तार से फोटो लेने के बाद, हम वह सब कुछ देख पाए जो वह हवा में फ्रेम दर फ्रेम कर रही थी। हमने उसके पंजे के साथ उसकी हरकत देखी, जिससे शरीर की प्रतिक्रिया हुई, पंजे की गति के सापेक्ष विपरीत दिशा में मुड़ गई। न्यूटन के नियमों के अनुसार कार्य करते हुए, बिल्ली सफलतापूर्वक उतरी।

जानवरों में, सब कुछ वृत्ति के स्तर पर होता है, एक व्यक्ति, बदले में, होशपूर्वक करता है। पेशेवर तैराक, टॉवर से कूदकर, हवा में तीन बार घूमने का समय रखते हैं, और रोटेशन को रोकने में कामयाब होने के बाद, वे सख्ती से लंबवत रूप से सीधे होते हैं और पानी में गोता लगाते हैं। हवाई सर्कस जिमनास्ट पर भी यही सिद्धांत लागू होता है।

कोई व्यक्ति इसके द्वारा बनाए गए आविष्कारों में सुधार करके प्रकृति को पार करने की कितनी भी कोशिश करता है, वैसे भी, हम अभी तक उस तकनीकी पूर्णता तक नहीं पहुंचे हैं जब हवाई जहाज ड्रैगनफली के कार्यों को दोहरा सकते हैं: हवा में होवर करें, तुरंत वापस जाएं या आगे बढ़ें पक्ष। और यह सब तेज गति से होता है। शायद थोड़ा और समय बीत जाएगा और विमान, वायुगतिकी और ड्रैगनफलीज़ की प्रतिक्रियाशील क्षमताओं के सुधार के लिए धन्यवाद, तेज मोड़ बनाने और बाहरी परिस्थितियों के लिए कम संवेदनशील बनने में सक्षम होगा। प्रकृति से झाँकने के बाद भी व्यक्ति तकनीकी प्रगति के लाभ के लिए बहुत सुधार कर सकता है।

कई लोगों के लिए, "जेट प्रणोदन" की अवधारणा विज्ञान और प्रौद्योगिकी, विशेष रूप से भौतिकी में आधुनिक उपलब्धियों के साथ दृढ़ता से जुड़ी हुई है, और कुख्यात जेट इंजनों की मदद से सुपरसोनिक गति से उड़ने वाले जेट विमान या यहां तक ​​​​कि अंतरिक्ष यान की छवियां उनके सिर में दिखाई देती हैं। . वास्तव में, जेट प्रणोदन की घटना स्वयं मनुष्य की तुलना में बहुत अधिक प्राचीन है, क्योंकि यह हमारे सामने, लोगों से बहुत पहले दिखाई दी थी। हां, जेट प्रणोदन प्रकृति में सक्रिय रूप से दर्शाया गया है: जेलिफ़िश, कटलफ़िश उसी सिद्धांत के अनुसार लाखों वर्षों से समुद्र की गहराई में तैर रहे हैं जो आधुनिक सुपरसोनिक जेट विमान आज उड़ान भरते हैं।

जेट प्रणोदन का इतिहास

प्राचीन काल से, विभिन्न वैज्ञानिकों ने प्रकृति में जेट प्रणोदन की घटनाओं को देखा है, जैसा कि प्राचीन यूनानी गणितज्ञ और मैकेनिक हेरॉन ने इसके बारे में किसी और से पहले लिखा था, हालांकि, वह कभी भी सिद्धांत से परे नहीं गए।

अगर हम जेट प्रणोदन के व्यावहारिक अनुप्रयोग के बारे में बात करते हैं, तो आविष्कारक चीनी यहां पहले थे। 13 वीं शताब्दी के आसपास, उन्होंने पहले रॉकेट के आविष्कार में ऑक्टोपस और कटलफिश के आंदोलन के सिद्धांत को उधार लेने का अनुमान लगाया, जिसका उपयोग उन्होंने आतिशबाजी और सैन्य अभियानों (सैन्य और सिग्नल हथियारों के रूप में) दोनों के लिए करना शुरू किया। थोड़ी देर बाद, चीनियों के इस उपयोगी आविष्कार को अरबों और उनसे यूरोपीय लोगों ने अपनाया।

बेशक, पहले सशर्त जेट रॉकेटों में अपेक्षाकृत आदिम डिजाइन था और कई शताब्दियों तक वे व्यावहारिक रूप से किसी भी तरह से विकसित नहीं हुए थे, ऐसा लगता था कि जेट प्रणोदन के विकास का इतिहास जम गया। इस मामले में एक सफलता 19वीं शताब्दी में ही मिली।

जेट प्रणोदन की खोज किसने की?

शायद, "नए समय" में जेट प्रणोदन के अग्रणी की प्रशंसा निकोलाई किबाल्चिच को दी जा सकती है, न केवल एक प्रतिभाशाली रूसी आविष्कारक, बल्कि एक अंशकालिक क्रांतिकारी-पीपुल्स वालंटियर भी। उन्होंने एक शाही जेल में बैठकर लोगों के लिए एक जेट इंजन और एक विमान की अपनी परियोजना बनाई। बाद में, किबाल्चिच को उनकी क्रांतिकारी गतिविधियों के लिए मार डाला गया था, और उनकी परियोजना tsarist गुप्त पुलिस के अभिलेखागार में अलमारियों पर धूल जमा रही थी।

बाद में, इस दिशा में किबालचिक के कार्यों की खोज की गई और एक अन्य प्रतिभाशाली वैज्ञानिक, के। ई। त्सोल्कोवस्की के कार्यों द्वारा पूरक किया गया। 1903 से 1914 तक, उन्होंने कई पेपर प्रकाशित किए, जो अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए अंतरिक्ष यान के निर्माण में जेट प्रणोदन का उपयोग करने की संभावना को स्पष्ट रूप से साबित करते हैं। उन्होंने मल्टी-स्टेज रॉकेट के उपयोग के सिद्धांत का भी गठन किया। आज तक, रॉकेट साइंस में Tsiolkovsky के कई विचारों का उपयोग किया जाता है।

प्रकृति में जेट प्रणोदन के उदाहरण

निश्चित रूप से, समुद्र में तैरते समय, आपने जेलिफ़िश को देखा, लेकिन आपने शायद ही सोचा होगा कि ये अद्भुत (और धीमी गति से) जीव जेट प्रणोदन के लिए धन्यवाद के समान ही चलते हैं। अर्थात्, अपने पारदर्शी गुंबद को कम करके, वे पानी को निचोड़ते हैं, जो जेलिफ़िश के लिए "जेट इंजन" के रूप में कार्य करता है।

कटलफिश में भी आंदोलन का एक समान तंत्र होता है - शरीर के सामने एक विशेष फ़नल के माध्यम से और साइड स्लिट के माध्यम से, यह अपने गिल गुहा में पानी खींचता है, और फिर इसे फ़नल के माध्यम से, पीछे या किनारे पर सख्ती से फेंकता है ( कटलफिश द्वारा आवश्यक गति की दिशा के आधार पर)।

लेकिन प्रकृति द्वारा बनाया गया सबसे दिलचस्प जेट इंजन स्क्विड में पाया जाता है, जिसे सही मायने में "लाइव टॉरपीडो" कहा जा सकता है। आखिरकार, इन जानवरों का शरीर भी अपने रूप में एक रॉकेट जैसा दिखता है, हालांकि वास्तव में सब कुछ बिल्कुल विपरीत है - यह रॉकेट अपने डिजाइन के साथ एक स्क्वीड के शरीर की नकल करता है।

यदि स्क्वीड को तेजी से थ्रो करने की आवश्यकता है, तो वह अपने प्राकृतिक जेट इंजन का उपयोग करता है। इसका शरीर एक मेंटल, एक विशेष मांसपेशी ऊतक से घिरा होता है, और पूरे स्क्वीड का आधा आयतन मेंटल कैविटी पर पड़ता है, जिसमें यह पानी चूसता है। फिर वह अपने सभी दस जालों को अपने सिर के ऊपर इस तरह मोड़ते हुए कि एक सुव्यवस्थित आकार प्राप्त करने के लिए, एक संकीर्ण नोजल के माध्यम से पानी की एकत्रित धारा को अचानक बाहर फेंक देता है। इस तरह के सही जेट नेविगेशन के लिए धन्यवाद, स्क्विड 60-70 किमी प्रति घंटे की प्रभावशाली गति तक पहुंच सकते हैं।

प्रकृति में जेट इंजन के मालिकों में तथाकथित "पागल ककड़ी" नामक पौधे भी हैं। जब इसके फल पक जाते हैं, तो थोड़े से स्पर्श के जवाब में, यह बीजों के साथ ग्लूटेन को गोली मार देता है

जेट प्रणोदन का नियम

स्क्वीड, "पागल खीरे", जेलीफ़िश और अन्य कटलफ़िश प्राचीन काल से जेट प्रणोदन का उपयोग करते रहे हैं, इसके भौतिक सार के बारे में सोचे बिना, लेकिन हम यह पता लगाने की कोशिश करेंगे कि जेट प्रणोदन का सार क्या है, किस गति को जेट कहा जाता है, देने के लिए यह एक परिभाषा है।

शुरू करने के लिए, आप एक साधारण प्रयोग का सहारा ले सकते हैं - यदि आप एक साधारण गुब्बारे को हवा से फुलाते हैं और इसे बिना बांधे उड़ने देते हैं, तो यह तब तक तेजी से उड़ेगा जब तक कि यह हवा से बाहर न निकल जाए। यह घटना न्यूटन के तीसरे नियम की व्याख्या करती है, जो कहती है कि दो पिंड समान परिमाण और विपरीत दिशा में बलों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।

अर्थात्, इससे बचकर बहने वाली हवा पर गेंद के प्रभाव का बल उस बल के बराबर होता है जिससे हवा गेंद को अपने आप से पीछे हटाती है। रॉकेट भी गेंद के समान सिद्धांत पर काम करता है, जो विपरीत दिशा में मजबूत त्वरण प्राप्त करते हुए अपने द्रव्यमान के हिस्से को बड़ी गति से बाहर निकालता है।

संवेग और जेट प्रणोदन के संरक्षण का नियम

भौतिकी जेट प्रणोदन की प्रक्रिया की व्याख्या करती है। संवेग एक पिंड के द्रव्यमान और उसके वेग (mv) का गुणनफल है। जब कोई रॉकेट विरामावस्था में होता है तो उसका संवेग और वेग शून्य होता है। जब एक जेट को इससे बाहर निकालना शुरू होता है, तो बाकी, संवेग के संरक्षण के नियम के अनुसार, ऐसी गति प्राप्त करनी चाहिए जिस पर कुल गति अभी भी शून्य के बराबर होगी।

जेट प्रणोदन सूत्र

सामान्य तौर पर, जेट प्रणोदन को निम्न सूत्र द्वारा वर्णित किया जा सकता है:
एम एस वी एस + एम पी वी पी =0
एम एस वी एस =-एम पी वी पी

जहाँ m s v s गैसों के जेट द्वारा उत्पन्न संवेग है, m p v p रॉकेट द्वारा प्राप्त संवेग है।

ऋण चिह्न दर्शाता है कि रॉकेट की दिशा और जेट प्रणोदन का बल विपरीत है।

प्रौद्योगिकी में जेट प्रणोदन - जेट इंजन के संचालन का सिद्धांत

आधुनिक तकनीक में, जेट प्रणोदन बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि जेट इंजन विमान और अंतरिक्ष यान को आगे बढ़ाते हैं। जेट इंजन डिवाइस अपने आकार और उद्देश्य के आधार पर भिन्न हो सकता है। लेकिन एक तरह से या किसी अन्य, उनमें से प्रत्येक के पास है

• ईंधन की आपूर्ति,
• ईंधन के दहन के लिए कक्ष,
• नोजल, जिसका कार्य जेट स्ट्रीम को तेज करना है।

यह एक जेट इंजन जैसा दिखता है।

जेट प्रणोदन, वीडियो

और अंत में, जेट प्रणोदन के साथ भौतिक प्रयोगों के बारे में एक मनोरंजक वीडियो।

जेट गति का सिद्धांत यह है कि इस प्रकार की गति तब होती है जब इसके भाग के शरीर से एक निश्चित गति से अलगाव होता है। जेट प्रणोदन का एक उत्कृष्ट उदाहरण रॉकेट की गति है। इस आंदोलन की ख़ासियत में यह तथ्य शामिल है कि शरीर अन्य निकायों के साथ बातचीत के बिना त्वरण प्राप्त करता है। तो, रॉकेट की गति उसके द्रव्यमान में परिवर्तन के कारण होती है। ईंधन के दहन के दौरान होने वाली गैसों के बहिर्वाह से रॉकेट का द्रव्यमान कम हो जाता है। रॉकेट की गति पर विचार करें। आइए मान लें कि रॉकेट का द्रव्यमान है, और समय के समय इसकी गति है। थोड़ी देर बाद, रॉकेट का द्रव्यमान एक मान से कम हो जाता है और बराबर हो जाता है: रॉकेट की गति बराबर हो जाती है।

तब समय के साथ संवेग में परिवर्तन को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

रॉकेट के सापेक्ष गैसों के बहिर्वाह का वेग कहाँ है। यदि हम स्वीकार करते हैं कि यह बाकी की तुलना में एक उच्च क्रम का एक छोटा मूल्य है, तो हम प्राप्त करते हैं:

निकाय पर बाह्य बलों की क्रिया के अंतर्गत (), हम संवेग में परिवर्तन को इस प्रकार निरूपित करते हैं:

हम सूत्रों (2) और (3) के सही भागों की बराबरी करते हैं, हमें मिलता है:

जहां अभिव्यक्ति - को प्रतिक्रियाशील बल कहा जाता है। इस मामले में, यदि वैक्टर की दिशाएं विपरीत हैं, तो रॉकेट तेज हो जाता है, अन्यथा यह धीमा हो जाता है। समीकरण (4) को चर द्रव्यमान वाले किसी पिंड की गति का समीकरण कहा जाता है। इसे अक्सर इस रूप में लिखा जाता है (I.V. Meshchersky's समीकरण):

प्रतिक्रियाशील शक्ति का उपयोग करने का विचार 19 वीं शताब्दी की शुरुआत में प्रस्तावित किया गया था। बाद में के.ई. Tsiolkovsky ने रॉकेट गति के सिद्धांत को सामने रखा और एक तरल-प्रणोदक जेट इंजन के सिद्धांत की नींव तैयार की। यदि हम यह मान लें कि रॉकेट पर बाहरी बल कार्य नहीं करते हैं, तो सूत्र (4) रूप लेगा:

>>भौतिकी: जेट प्रणोदन

न्यूटन के नियम हमें एक बहुत ही महत्वपूर्ण यांत्रिक घटना की व्याख्या करने की अनुमति देते हैं - जेट इंजन।यह किसी पिंड की गति को दिया गया नाम है जो तब होता है जब उसका एक भाग किसी गति से उससे अलग हो जाता है।

उदाहरण के लिए, बच्चों के रबर के गुब्बारे को लें, इसे फुलाएँ और छोड़ें। हम देखेंगे कि जब हवा उसे एक दिशा में छोड़ने लगेगी, तो गुब्बारा खुद ही दूसरी दिशा में उड़ जाएगा। यह जेट प्रणोदन है।

जेट प्रणोदन के सिद्धांत के अनुसार, जानवरों की दुनिया के कुछ प्रतिनिधि, जैसे कि स्क्विड और ऑक्टोपस, चलते हैं। समय-समय पर वे जो पानी लेते हैं, उसे बाहर निकालते हैं, वे 60-70 किमी / घंटा तक की गति तक पहुँचने में सक्षम होते हैं। जेलीफ़िश, कटलफ़िश और कुछ अन्य जानवर इसी तरह से चलते हैं।

जेट प्रणोदन के उदाहरण पौधे की दुनिया में भी पाए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक "पागल" ककड़ी के पके हुए फल, थोड़े से स्पर्श पर, डंठल से उछलते हैं और अलग पैर के स्थान पर बने छेद से, बीज के साथ एक कड़वा तरल बल के साथ बाहर निकाल दिया जाता है, जबकि खीरे खुद उड़ जाते हैं। विपरीत दिशा में बंद।

पानी के बाहर निकलने पर होने वाली प्रतिक्रियाशील गति को निम्नलिखित प्रयोग में देखा जा सकता है। आइए एल-आकार की नोक वाली रबर ट्यूब से जुड़े ग्लास फ़नल में पानी डालें (चित्र 20)। हम देखेंगे कि जब ट्यूब से पानी निकलना शुरू हो जाता है, तो ट्यूब खुद ही हिलने लगेगी और पानी के बहिर्वाह की दिशा के विपरीत दिशा में भटक जाएगी।

उड़ानें जेट प्रणोदन के सिद्धांत पर आधारित हैं। मिसाइलों. एक आधुनिक अंतरिक्ष रॉकेट एक बहुत ही जटिल विमान है, जिसमें सैकड़ों हजारों और लाखों भाग होते हैं। रॉकेट का द्रव्यमान बहुत बड़ा है। इसमें काम करने वाले तरल पदार्थ का द्रव्यमान होता है (यानी, ईंधन के दहन के परिणामस्वरूप उत्पन्न गर्म गैसें और जेट स्ट्रीम के रूप में बाहर निकल जाती हैं) और अंतिम या, जैसा कि वे कहते हैं, रॉकेट से काम कर रहे तरल पदार्थ की निकासी के बाद शेष रॉकेट का "सूखा" द्रव्यमान।

रॉकेट के "शुष्क" द्रव्यमान में संरचना का द्रव्यमान (यानी, रॉकेट का खोल, उसके इंजन और नियंत्रण प्रणाली) और पेलोड का द्रव्यमान (यानी, वैज्ञानिक उपकरण, का शरीर) होता है। अंतरिक्ष यान को कक्षा में लॉन्च किया जा रहा है, चालक दल और जहाज के सिस्टम लाइफ सपोर्ट)।

जैसे ही काम करने वाला तरल पदार्थ खत्म हो जाता है, खाली टैंक, शेल के अतिरिक्त हिस्से आदि रॉकेट पर अनावश्यक कार्गो का बोझ डालना शुरू कर देते हैं, जिससे इसे तेज करना मुश्किल हो जाता है। इसलिए, ब्रह्मांडीय वेग (छवि 21) प्राप्त करने के लिए समग्र (या बहु-चरण) रॉकेट का उपयोग किया जाता है। पहले चरण 1 के केवल ब्लॉक ऐसे रॉकेट में काम करते हैं। जब उनमें ईंधन की आपूर्ति समाप्त हो जाती है, तो वे अलग हो जाते हैं और दूसरे चरण 2 को चालू कर दिया जाता है; इसमें ईंधन समाप्त होने के बाद, इसे भी अलग किया जाता है और तीसरा चरण 3 चालू होता है। रॉकेट के सिर में स्थित उपग्रह या कोई अन्य अंतरिक्ष यान हेड फेयरिंग 4 से ढका होता है, जिसका सुव्यवस्थित आकार कम करने में मदद करता है वायु प्रतिरोध जब रॉकेट पृथ्वी के वायुमंडल में उड़ रहा हो।

जब एक प्रतिक्रियाशील गैस जेट को उच्च गति से रॉकेट से बाहर निकाला जाता है, तो रॉकेट स्वयं विपरीत दिशा में भाग जाता है। ऐसा क्यों हो रहा है?

न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार, जिस बल के साथ रॉकेट कार्यशील द्रव पर कार्य करता है, वह बल F के परिमाण के बराबर और विपरीत दिशा में होता है, जिसके साथ कार्यशील द्रव रॉकेट बॉडी पर कार्य करता है:
एफ" = एफ (12.1)
फोर्स एफ" (जिसे प्रतिक्रियाशील बल कहा जाता है) और रॉकेट को तेज करता है।

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20वीं शताब्दी की महान तकनीकी और वैज्ञानिक उपलब्धियों में से एक निस्संदेह प्रथम स्थान है रॉकेट और जेट प्रणोदन सिद्धांत. द्वितीय विश्व युद्ध (1941-1945) के वर्षों में जेट वाहनों के डिजाइन में असामान्य रूप से तेजी से सुधार हुआ। गनपाउडर रॉकेट युद्ध के मैदानों पर फिर से दिखाई दिए, लेकिन पहले से ही अधिक उच्च कैलोरी वाले धुएं रहित टीएनटी बारूद ("कत्युषा") पर। जेट-संचालित विमान, पल्स जेट इंजन ("V-1") के साथ मानव रहित विमान और 300 किमी ("V-2") तक की रेंज वाली बैलिस्टिक मिसाइलें बनाई गईं।

रॉकेट प्रौद्योगिकी अब उद्योग की एक बहुत ही महत्वपूर्ण और तेजी से बढ़ती शाखा बन रही है। जेट वाहनों की उड़ान के सिद्धांत का विकास आधुनिक वैज्ञानिक और तकनीकी विकास की प्रमुख समस्याओं में से एक है।

K. E. Tsiolkovsky ने ज्ञान के लिए बहुत कुछ किया रॉकेट गति के सिद्धांत की मूल बातें. वह विज्ञान के इतिहास में सैद्धांतिक यांत्रिकी के नियमों के आधार पर रॉकेट के रेक्टिलिनियर गतियों के अध्ययन की समस्या तैयार करने और उसकी जांच करने वाले पहले व्यक्ति थे। जैसा कि हमने बताया, गति के संचार के सिद्धांत को, बेदखल कणों की प्रतिक्रिया बलों की मदद से, त्सोल्कोवस्की द्वारा 1883 की शुरुआत में मान्यता दी गई थी, लेकिन जेट गति के गणितीय रूप से कठोर सिद्धांत के उनके निर्माण का समय के अंत तक है। 19 वीं सदी।

अपने एक काम में, Tsiolkovsky ने लिखा: "लंबे समय तक मैंने रॉकेट को देखा, बाकी सभी की तरह: मनोरंजन और छोटे अनुप्रयोगों के दृष्टिकोण से। मुझे ठीक से याद नहीं है कि रॉकेट से संबंधित गणना करने के लिए मेरे साथ यह कैसे हुआ। मुझे ऐसा लगता है कि विचार के पहले बीज प्रसिद्ध दूरदर्शी जूल्स वर्ने द्वारा बोए गए थे; उसने मेरे दिमाग को एक निश्चित दिशा में जगाया। इच्छाएँ प्रकट हुईं, इच्छाओं के पीछे मन की गतिविधि उत्पन्न हुई। ... जेट डिवाइस से संबंधित अंतिम सूत्रों के साथ पुरानी शीट पर दिनांक 25 अगस्त, 1898 अंकित है।

"... मैंने कभी भी इस मुद्दे का पूर्ण समाधान होने का दावा नहीं किया। पहले अनिवार्य रूप से आते हैं: विचार, कल्पना, परी कथा। इसके बाद वैज्ञानिक गणना की जाती है। और अंत में, निष्पादन विचार का ताज पहनाता है। अंतरिक्ष यात्रा पर मेरा काम रचनात्मकता के मध्य चरण से संबंधित है। किसी से भी ज्यादा, मैं उस रसातल को समझता हूं जो एक विचार को उसके कार्यान्वयन से अलग करता है, क्योंकि अपने जीवन के दौरान मैंने न केवल सोचा और गणना की, बल्कि निष्पादित भी किया, अपने हाथों से काम भी किया। हालांकि, एक विचार नहीं होना असंभव है: निष्पादन एक विचार से पहले होता है, एक सटीक गणना एक कल्पना है।

1903 में, जर्नल "साइंटिफिक रिव्यू" ने रॉकेट्री पर कॉन्स्टेंटिन एडुआर्डोविच का पहला लेख प्रकाशित किया, जिसे "जेट उपकरणों द्वारा विश्व रिक्त स्थान का अध्ययन" कहा गया। इस काम में, सैद्धांतिक यांत्रिकी (गति के संरक्षण के कानून और बलों की स्वतंत्र कार्रवाई के कानून) के सबसे सरल नियमों के आधार पर, रॉकेट उड़ान का एक सिद्धांत दिया गया था और अंतरग्रहीय संचार के लिए जेट वाहनों के उपयोग की संभावना की पुष्टि की गई थी। (पिंडों की गति के एक सामान्य सिद्धांत का निर्माण, जिसकी गति की प्रक्रिया में द्रव्यमान परिवर्तन होता है, प्रोफेसर आई। वी। मेश्चर्स्की (1859-1935) का है)।

वैज्ञानिक समस्याओं को हल करने के लिए रॉकेट का उपयोग करने का विचार, भव्य इंटरप्लेनेटरी जहाजों की आवाजाही के लिए जेट इंजन का उपयोग पूरी तरह से Tsiolkovsky से संबंधित है। वह आधुनिक लंबी दूरी के तरल रॉकेट के संस्थापक हैं, जो सैद्धांतिक यांत्रिकी में एक नए अध्याय के रचनाकारों में से एक हैं।

शास्त्रीय यांत्रिकी, जो भौतिक निकायों की गति और संतुलन के नियमों का अध्ययन करता है, पर आधारित है गति के तीन नियम 1687 में एक अंग्रेजी वैज्ञानिक द्वारा स्पष्ट रूप से और सख्ती से तैयार किया गया। इन नियमों का उपयोग कई शोधकर्ताओं ने उन पिंडों की गति का अध्ययन करने के लिए किया है जिनका द्रव्यमान गति के दौरान नहीं बदला। गति के बहुत महत्वपूर्ण मामलों पर विचार किया गया और एक महान विज्ञान बनाया गया - स्थिर द्रव्यमान के निकायों के यांत्रिकी। स्थिर द्रव्यमान के पिंडों के यांत्रिकी के स्वयंसिद्ध, या न्यूटन के गति के नियम, यांत्रिकी में पिछले सभी विकासों का एक सामान्यीकरण थे। वर्तमान में, माध्यमिक विद्यालयों के लिए सभी भौतिकी पाठ्यपुस्तकों में यांत्रिक गति के बुनियादी नियम निर्धारित किए गए हैं। हम यहां न्यूटन के गति के नियमों का सारांश देंगे, क्योंकि विज्ञान में अगला कदम, जिसने रॉकेट की गति का अध्ययन करना संभव बनाया, शास्त्रीय यांत्रिकी के तरीकों का एक और विकास था।