დღეს, რეაქტიული მოძრაობა ადამიანთა უმეტესობაში, რა თქმა უნდა, პირველ რიგში ასოცირდება უახლეს სამეცნიერო და ტექნიკურ განვითარებასთან. ფიზიკის სახელმძღვანელოებიდან ვიცით, რომ „რეაქტიულში“ იგულისხმება მოძრაობა, რომელიც ხდება მისი რომელიმე ნაწილის ობიექტისგან (სხეულისგან) გამოყოფის შედეგად. კაცს სურდა ცაში ვარსკვლავებამდე ამოსვლა, ის ცდილობდა ფრენას, მაგრამ მან შეძლო ოცნების ასრულება მხოლოდ რეაქტიული თვითმფრინავების და საფეხურიანი კოსმოსური ხომალდის გამოჩენით, რომელსაც შეუძლია დიდი მანძილების გავლა, ზებგერითი სიჩქარის აჩქარება, დამონტაჟებული თანამედროვე რეაქტიული ძრავების წყალობით. მათზე. დიზაინერებმა და ინჟინრებმა განავითარეს ძრავებში რეაქტიული ძრავის გამოყენების შესაძლებლობა. განზე არ დგანან ფანტასტებიც, რომლებიც გვთავაზობენ ამ მიზნის მიღწევის ყველაზე წარმოუდგენელ იდეებსა და გზებს. გასაკვირია, რომ გადაადგილების ეს პრინციპი ფართოდ არის გავრცელებული ველურ ბუნებაში. საკმარისია მიმოიხედე ირგვლივ, შეგიძლიათ შეამჩნიოთ ზღვებისა და ხმელეთის ბინადრები, რომელთა შორის არის მცენარეები, რომელთა საფუძველიც რეაქტიული პრინციპია.

ამბავი

ჯერ კიდევ უძველეს დროში, მეცნიერები ინტერესით სწავლობდნენ და აანალიზებდნენ ბუნებაში რეაქტიულ მოძრაობასთან დაკავშირებულ მოვლენებს. ერთ-ერთი პირველი, ვინც თეორიულად დაასაბუთა და აღწერა მისი არსი, იყო ჰერონი, ძველი საბერძნეთის მექანიკოსი და თეორეტიკოსი, რომელმაც გამოიგონა მისი სახელობის პირველი ორთქლის ძრავა. ჩინელებმა შეძლეს რეაქტიული მეთოდის პრაქტიკული გამოყენების პოვნა. ისინი იყვნენ პირველები, რომლებმაც საფუძვლად აიღეს კუპების და რვაფეხების გადაადგილების მეთოდი, ჯერ კიდევ მე -13 საუკუნეში მათ გამოიგონეს რაკეტები. მათ იყენებდნენ ფეიერვერკებში, რამაც დიდი შთაბეჭდილება მოახდინა, ასევე სროლების სახით, შესაძლოა არსებობდეს ცოცხალი რაკეტები, რომლებიც სარაკეტო არტილერიას იყენებდნენ. დროთა განმავლობაში ეს ტექნოლოგია ევროპაში მოვიდა.

ნ.კიბალჩიჩი გახდა ახალი დროის აღმომჩენი, რომელმაც გამოიგონა რეაქტიული ძრავის მქონე თვითმფრინავის პროტოტიპის სქემა. ის იყო გამოჩენილი გამომგონებელი და დარწმუნებული რევოლუციონერი, რისთვისაც ციხეში იჯდა. ციხეში ყოფნისას მან შექმნა ისტორია თავისი პროექტის შექმნით. აქტიური რევოლუციური საქმიანობისთვის და მონარქიის წინააღმდეგ გამოსვლის შემდეგ მისი გამოგონება დავიწყებას მიეცა არქივების თაროებზე. გარკვეული პერიოდის შემდეგ კ.ციოლკოვსკიმ შეძლო კიბალჩიჩის იდეების გაუმჯობესება, კოსმოსური ხომალდების რეაქტიული მოძრაობის საშუალებით გარე კოსმოსის შესწავლის შესაძლებლობა.

მოგვიანებით, დიდი სამამულო ომის დროს, გამოჩნდა ცნობილი კატიუშები, საველე სარაკეტო საარტილერიო სისტემები. ასე რომ, ხალხის მოსიყვარულე სახელი არაოფიციალურად მიუთითებდა ძლიერ ინსტალაციაზე, რომელსაც იყენებდნენ სსრკ-ს ძალები. დანამდვილებით უცნობია, რასთან დაკავშირებით მიიღო იარაღმა ეს სახელი. ამის მიზეზი ან ბლანტერის სიმღერის პოპულარობა გახდა, ან ნაღმტყორცნების კორპუსზე ასო „K“. დროთა განმავლობაში, წინა ხაზზე ჯარისკაცებმა დაიწყეს მეტსახელების მიცემა სხვა იარაღებისთვის, რითაც შექმნეს ახალი ტრადიცია. თავის მხრივ, გერმანელები ამ საბრძოლო რაკეტსასროლს უწოდებდნენ „სტალინურ ორგანს“ მისი გარეგნობის გამო, რომელიც ჰგავდა მუსიკალურ ინსტრუმენტს და გამჭოლი ხმას, რომელიც მოდიოდა გამშვები რაკეტებიდან.

ბოსტნეულის სამყარო

ფაუნის წარმომადგენლები ასევე იყენებენ რეაქტიული მოძრაობის კანონებს. ასეთი თვისებების მქონე მცენარეების უმეტესობა ერთწლოვანი და ჭარხალია: ეკლიანი, ფოთლოვანი ნიორი, გულსართი, ორმაგად დაჭრილი პიკულნიკი, სამძარღვიანი მეჰრინგია.

ეკლიანი, სხვაგვარად შეშლილი კიტრი, გოგრის ოჯახს ეკუთვნის. ეს მცენარე აღწევს დიდ ზომას, აქვს სქელი ფესვი უხეში ღეროთი და დიდი ფოთლებით. ის იზრდება შუა აზიის, ხმელთაშუა ზღვის, კავკასიის ტერიტორიაზე, საკმაოდ გავრცელებულია რუსეთის სამხრეთით და უკრაინაში. ნაყოფის შიგნით, სიმწიფის პერიოდში, თესლი გარდაიქმნება ლორწოდ, რომელიც ტემპერატურის გავლენით იწყებს დუღილს და გაზის გამოყოფას. მომწიფებასთან უფრო ახლოს, ნაყოფის შიგნით წნევამ შეიძლება მიაღწიოს 8 ატმოსფეროს. შემდეგ მსუბუქი შეხებით ნაყოფი იშლება ძირიდან და თესლები სითხით გამოფრინდება ნაყოფიდან 10 მ/წმ სიჩქარით. 12 მ სიგრძის სროლის უნარის გამო მცენარეს „ქალბატონის პისტოლეტი“ უწოდეს.

ტუჩის გული ყოველწლიური ფართოდ გავრცელებული სახეობაა. ის, როგორც წესი, გვხვდება დაჩრდილულ ტყეებში, მდინარეების გასწვრივ ნაპირების გასწვრივ. ერთხელ ჩრდილოეთ ამერიკის ჩრდილო-აღმოსავლეთ ნაწილში და სამხრეთ აფრიკაში, წარმატებით გაიდგა ფესვები. მგრძნობიარე გული თესლით მრავლდება. სენსორულ ბირთვზე თესლები პატარაა, არაუმეტეს 5 მგ-ისა, რომლებიც ყრიან 90 სმ მანძილზე, თესლის განაწილების ამ მეთოდის წყალობით მცენარემ მიიღო სახელი.

ცხოველთა სამყარო

რეაქტიული მოძრაობა - საინტერესო ფაქტები ცხოველთა სამყაროს შესახებ. ცეფალოპოდებში რეაქტიული მოძრაობა ხდება სიფონის მეშვეობით ამოსუნთქული წყლის მეშვეობით, რომელიც ჩვეულებრივ ვიწროვდება მცირე ღიობამდე ამოსუნთქვის მაქსიმალური სიჩქარის მისაღებად. ამოსუნთქვამდე წყალი გადის ღრძილებში და ასრულებს ორმაგ დანიშნულებას - სუნთქვასა და მოძრაობას. ზღვის კურდღლები, სხვაგვარად გასტროპოდები, იყენებენ გადაადგილების მსგავს საშუალებებს, მაგრამ ცეფალოპოდების რთული ნევროლოგიური აპარატის გარეშე ისინი უფრო მოუხერხებლად მოძრაობენ.

ზოგიერთ რაინდ თევზს ასევე განუვითარდა რეაქტიული ძრავა, აიძულებს წყალს ლოყებზე, რათა დაემატოს ფარფლების მოძრაობა.

ჭრიჭინა ლარვებში რეაქტიული ძალა მიიღწევა სხეულის სპეციალიზებული ღრუდან წყლის გადაადგილებით. სკალოპები და კარდიდები, სიფონოფორები, ტუნიკები (როგორიცაა სალპები) და ზოგიერთი მედუზა ასევე იყენებს რეაქტიულ მოძრაობას.

უმეტეს შემთხვევაში, სკალპები ჩუმად წევენ ფსკერზე, მაგრამ საფრთხის შემთხვევაში ისინი სწრაფად ხურავენ ჭურვის სარქველებს, ამიტომ წყალს უბიძგებენ. ეს ქცევის მექანიზმი ასევე საუბრობს თვითმფრინავის გადაადგილების პრინციპის გამოყენებაზე. მისი წყალობით, სკალოპებს შეუძლიათ ზევით ცურვა და შორ მანძილზე გადაადგილება ჭურვის გახსნა-დახურვის ტექნიკის გამოყენებით.

ამ მეთოდს იყენებს კალმარიც, შთანთქავს წყალს, შემდეგ კი დიდი ძალით უბიძგებს მას ძაბრში, მოძრაობს მინიმუმ 70 კმ/სთ სიჩქარით. საცეცების ერთ კვანძად შეკრებით, კალმარის სხეული აყალიბებს გამარტივებულ ფორმას. ასეთი კალმარის ძრავის საფუძვლად ინჟინრებმა დააპროექტეს წყლის ჭავლი. მასში შემავალი წყალი იწოვება პალატაში, შემდეგ კი გამოდის საქშენით. ამრიგად, ჭურჭელი მიმართულია ამოვარდნილი ჭავლის საპირისპირო მიმართულებით.

კალმარებთან შედარებით, სალპები იყენებენ ყველაზე ეფექტურ ძრავებს, რომლებიც ხარჯავენ ოდენობით ნაკლებ ენერგიას, ვიდრე კალმარები. გადაადგილებისას სალპა წყალს უშვებს წინ ხვრელში, შემდეგ კი შედის ფართო ღრუში, სადაც დაჭიმულია ლოყები. ყლუპის დალევის შემდეგ ხვრელი იხურება და გრძივი და განივი კუნთების შეკუმშვის დახმარებით, რომლებიც შეკუმშავს სხეულს, წყალი ხვრელით გამოიდევნება უკნიდან.

მოძრაობის ყველა მექანიზმიდან ყველაზე უჩვეულო ამაყობს ჩვეულებრივი კატა. მარსელ დესპრესმა თქვა, რომ სხეულს შეუძლია გადაადგილება და პოზიციის შეცვლა მხოლოდ შინაგანი ძალების დახმარებითაც კი (არაფერზე მოგერიების ან დაყრდნობის გარეშე), საიდანაც შეიძლება დავასკვნათ, რომ ნიუტონის კანონები შეიძლება იყოს არასწორი. მისი ვარაუდის მტკიცებულება შეიძლება იყოს კატა, რომელიც სიმაღლიდან დაეცა. თავდაყირა დაცემის დროს ის მაინც დაეშვება ყველა თათზე, ეს უკვე ერთგვარ აქსიომად იქცა. კატის მოძრაობა დეტალურად რომ გადავიღეთ, ჩვენ შევძელით კადრ-კადრის დანახვა, რასაც ის აკეთებდა ჰაერში. ჩვენ დავინახეთ მისი მოძრაობა თათით, რამაც გამოიწვია სხეულის რეაქცია, მობრუნება საპირისპირო მიმართულებით თათის მოძრაობასთან შედარებით. მოქმედებდა ნიუტონის კანონების მიხედვით, კატა წარმატებით დაეშვა.

ცხოველებში ყველაფერი ინსტინქტის დონეზე ხდება, ადამიანი, თავის მხრივ, ამას შეგნებულად აკეთებს. პროფესიონალ მოცურავეებს, კოშკიდან გადმოხტომის შემდეგ, აქვთ დრო, რომ ჰაერში სამჯერ შემობრუნდნენ და ბრუნის შეჩერების შემდეგ, ისინი მკაცრად ვერტიკალურად სწორდებიან და წყალში ჩაყვინთვიან. იგივე პრინციპი ვრცელდება საჰაერო ცირკის ტანვარჯიშებზე.

რაც არ უნდა ეცადოს ადამიანი ბუნებას აჯობოს, გააუმჯობესოს მის მიერ შექმნილი გამოგონებები, მაინც, ჩვენ ჯერ ვერ მივაღწიეთ იმ ტექნოლოგიურ სრულყოფილებას, როდესაც თვითმფრინავებს შეეძლოთ ჭრიჭინას მოქმედებების გამეორება: ჰაერში ფრენა, მყისიერად გადაადგილება ან გადაადგილება. მხარეს. და ეს ყველაფერი დიდი სიჩქარით ხდება. შესაძლოა, ცოტა მეტი დრო გავიდეს და თვითმფრინავი, ჭრიჭინების აეროდინამიკისა და რეაქტიული შესაძლებლობების შესწორებების წყალობით, შეძლებს მკვეთრი შემობრუნების გაკეთებას და ნაკლებად მგრძნობიარე გარე პირობების მიმართ. ბუნებიდან გამოხედვის შემდეგ ადამიანს შეუძლია კიდევ ბევრი რამ გააუმჯობესოს ტექნიკური პროგრესის სასარგებლოდ.

ბევრი ადამიანისთვის, თვით „რეაქტიული ძრავის“ კონცეფცია მტკიცედ არის დაკავშირებული მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების თანამედროვე მიღწევებთან, განსაკუთრებით ფიზიკაში, და მათ თავში ჩნდება რეაქტიული თვითმფრინავების ან თუნდაც კოსმოსური ხომალდების გამოსახულებები, რომლებიც დაფრინავენ ზებგერითი სიჩქარით ცნობილი რეაქტიული ძრავების დახმარებით. . სინამდვილეში, რეაქტიული ძრავის ფენომენი ბევრად უფრო ძველია, ვიდრე თავად ადამიანიც კი, რადგან ის ჩვენზე, ადამიანებზე დიდი ხნით ადრე გამოჩნდა. დიახ, რეაქტიული ძრავა აქტიურად არის წარმოდგენილი ბუნებაში: მედუზები, მედუზები მილიონობით წლის განმავლობაში დაცურავდნენ ზღვის სიღრმეში იმავე პრინციპით, რასაც დღეს თანამედროვე ზებგერითი რეაქტიული თვითმფრინავები დაფრინავენ.

რეაქტიული ძრავის ისტორია

უძველესი დროიდან მოყოლებული, სხვადასხვა მეცნიერი აკვირდებოდა ბუნების რეაქტიული მოძრაობის ფენომენებს, როგორც ამას ძველი ბერძენი მათემატიკოსი და მექანიკოსი ჰერონი წერდა ვინმეზე ადრე, თუმცა, ის არასოდეს გასცდა თეორიას.

თუ ვსაუბრობთ რეაქტიული ძრავის პრაქტიკულ გამოყენებაზე, მაშინ აქ პირველები იყვნენ გამომგონებელი ჩინელები. დაახლოებით მე -13 საუკუნეში, მათ გამოიცნეს რვაფეხა და კუბოს მოძრაობის პრინციპის სესხება პირველი რაკეტების გამოგონებაში, რომელთა გამოყენება დაიწყეს როგორც ფეიერვერკებისთვის, ასევე სამხედრო ოპერაციებისთვის (როგორც სამხედრო და სასიგნალო იარაღი). ცოტა მოგვიანებით, ჩინელების ეს სასარგებლო გამოგონება მიიღეს არაბებმა და მათგან ევროპელებმა.

რა თქმა უნდა, პირველ პირობით რეაქტიულ რაკეტებს ჰქონდათ შედარებით პრიმიტიული დიზაინი და რამდენიმე საუკუნის განმავლობაში ისინი პრაქტიკულად არანაირად არ განვითარდნენ, ჩანდა, რომ რეაქტიული ძრავის განვითარების ისტორია გაიყინა. ამ საკითხში გარღვევა მხოლოდ მე-19 საუკუნეში მოხდა.

ვინ აღმოაჩინა რეაქტიული ძრავა?

შესაძლოა, „ახალ დროში“ რეაქტიული ძრავის პიონერის დაფები შეიძლება მიენიჭოს ნიკოლაი კიბალჩიჩს, არა მხოლოდ ნიჭიერ რუს გამომგონებელს, არამედ ნახევარ განაკვეთზე რევოლუციონერ-სახალხო მოხალისეს. მან შექმნა თავისი პროექტი რეაქტიული ძრავისა და თვითმფრინავის ხალხისთვის სამეფო ციხეში ჯდომისას. მოგვიანებით კიბალჩიჩი სიკვდილით დასაჯეს მისი რევოლუციური საქმიანობისთვის და მისი პროექტი დარჩა მტვრის შეგროვება თაროებზე ცარისტული საიდუმლო პოლიციის არქივებში.

მოგვიანებით კიბალჩიჩის შრომები ამ მიმართულებით აღმოაჩინეს და დაემატა კიდევ ერთი ნიჭიერი მეცნიერის, კ.ე.ციოლკოვსკის ნაშრომები. 1903 წლიდან 1914 წლამდე მან გამოაქვეყნა ნაშრომების სერია, რომლებმაც დამაჯერებლად დაადასტურა რეაქტიული ძრავის გამოყენების შესაძლებლობა კოსმოსური კოსმოსური ხომალდების შესაქმნელად. მან ასევე ჩამოაყალიბა მრავალსაფეხურიანი რაკეტების გამოყენების პრინციპი. დღემდე ციოლკოვსკის ბევრი იდეა გამოიყენება სარაკეტო მეცნიერებაში.

რეაქტიული ძრავის მაგალითები ბუნებაში

რა თქმა უნდა, ზღვაში ცურვისას თქვენ გინახავთ მედუზები, მაგრამ ძლივს გიფიქრიათ, რომ ეს საოცარი (და ასევე ნელი) არსებები ერთნაირად მოძრაობენ რეაქტიული ძრავის წყალობით. კერძოდ, გამჭვირვალე გუმბათის შემცირებით, ისინი გამოწურავდნენ წყალს, რომელიც ერთგვარი „რეაქტიული ძრავის“ ფუნქციას ასრულებს მედუზებისთვის.

კუტს ასევე აქვს მოძრაობის მსგავსი მექანიზმი - სხეულის წინ მდებარე სპეციალური ძაბრის მეშვეობით და გვერდითი ჭრილის მეშვეობით წყალს აწვება ღრძილების ღრუში, შემდეგ კი ენერგიულად აგდებს მას ძაბრის მეშვეობით, მიმართული უკან ან გვერდით ( დამოკიდებულია მოძრაობის მიმართულებაზე, რომელიც საჭიროა კუტისთვის).

მაგრამ ბუნების მიერ შექმნილი ყველაზე საინტერესო რეაქტიული ძრავა გვხვდება კალმარებში, რომლებსაც სამართლიანად შეიძლება ვუწოდოთ "ცოცხალი ტორპედოები". ყოველივე ამის შემდეგ, ამ ცხოველების სხეულიც კი თავისი ფორმით ჰგავს რაკეტას, თუმცა სინამდვილეში ყველაფერი ზუსტად საპირისპიროა - ეს რაკეტა თავისი დიზაინით აკოპირებს კალმარის სხეულს.

თუ კალმარს სწრაფი სროლა სჭირდება, ის იყენებს თავის ბუნებრივ რეაქტიულ ძრავას. მის სხეულს გარს აკრავს მანტია, სპეციალური კუნთოვანი ქსოვილი და მთელი კალმარის მოცულობის ნახევარი მოდის მანტიის ღრუში, რომელშიც ის იწოვს წყალს. შემდეგ ის უეცრად ამოაგდებს წყლის შეგროვებულ ნაკადს ვიწრო საქშენით, ხოლო ათივე საცეცს თავზე ახვევს ისე, რომ გამარტივებული ფორმა მიიღოს. ასეთი სრულყოფილი რეაქტიული ნავიგაციის წყალობით, კალმარებს შეუძლიათ მიაღწიონ შთამბეჭდავ სიჩქარეს 60-70 კმ საათში.

რეაქტიული ძრავის მფლობელებს შორის ბუნებაში ასევე გვხვდება მცენარეები, კერძოდ, ე.წ. "შეშლილი კიტრი". როდესაც მისი ნაყოფი მომწიფდება, ოდნავი შეხების საპასუხოდ, ის თესლით ისვრის წებოვანას.

რეაქტიული მოძრაობის კანონი

კალმარები, „შეშლილი კიტრი“, მედუზები და სხვა მედუზები უძველესი დროიდან იყენებდნენ რეაქტიულ მოძრაობას, მის ფიზიკურ არსზე ფიქრის გარეშე, მაგრამ ჩვენ შევეცდებით გავარკვიოთ რა არის რეაქტიული ამოძრავების არსი, რა მოძრაობას ჰქვია რეაქტიული. ეს არის განმარტება.

დასაწყისისთვის შეგიძლიათ მიმართოთ მარტივ ექსპერიმენტს - თუ ჩვეულებრივ ბუშტს ჰაერით გაბერავთ და შეკვრის გარეშე გაუშვით, ის სწრაფად იფრინავს, სანამ ჰაერი არ ამოიწურება. ეს ფენომენი ხსნის ნიუტონის მესამე კანონს, რომელიც ამბობს, რომ ორი სხეული ურთიერთქმედებს ძალებთან სიდიდით თანაბარი და მიმართულების საწინააღმდეგოდ.

ანუ, ბურთის ზემოქმედების ძალა მისგან გამოსულ ჰაერის ნაკადებზე უდრის იმ ძალას, რომლითაც ჰაერი იგერიებს ბურთს თავისგან. რაკეტა ასევე მუშაობს ბურთის მსგავსი პრინციპით, რომელიც თავისი მასის ნაწილს დიდი სიჩქარით აგდებს, საპირისპირო მიმართულებით კი ძლიერ აჩქარებას იღებს.

იმპულსის შენარჩუნებისა და რეაქტიული ამძრავის კანონი

ფიზიკა ხსნის რეაქტიული მოძრაობის პროცესს. იმპულსი არის სხეულის მასისა და მისი სიჩქარის ნამრავლი (მვ). როდესაც რაკეტა ისვენებს, მისი იმპულსი და სიჩქარე ნულის ტოლია. როდესაც ჭავლი იწყებს მისგან ამოგდებას, მაშინ დანარჩენებმა, იმპულსის შენარჩუნების კანონის მიხედვით, უნდა შეიძინონ ისეთი სიჩქარე, რომლითაც მთლიანი იმპულსი მაინც ნულის ტოლი იქნება.

რეაქტიული ძრავის ფორმულა

ზოგადად, რეაქტიული მოძრაობა შეიძლება აღწერილი იყოს შემდეგი ფორმულით:
m s v s +m p v p =0
m s v s =-m p v p

სადაც m s v s არის გაზების ჭავლის მიერ წარმოქმნილი იმპულსი, m p v p არის რაკეტის მიერ მიღებული იმპულსი.

მინუს ნიშანი აჩვენებს, რომ რაკეტის მიმართულება და რეაქტიული ამოძრავების ძალა საპირისპიროა.

რეაქტიული მოძრაობა ტექნოლოგიაში - რეაქტიული ძრავის მუშაობის პრინციპი

თანამედროვე ტექნოლოგიაში რეაქტიული ძრავა ძალიან მნიშვნელოვან როლს თამაშობს, რადგან რეაქტიული ძრავები ატარებენ თვითმფრინავებსა და კოსმოსურ ხომალდებს. თავად რეაქტიული ძრავის მოწყობილობა შეიძლება განსხვავდებოდეს მისი ზომისა და დანიშნულების მიხედვით. მაგრამ ასეა თუ ისე, თითოეულ მათგანს აქვს

• საწვავის მიწოდება,
• კამერა, საწვავის წვისთვის,
• საქშენი, რომლის ამოცანაა რეაქტიული ნაკადის დაჩქარება.

ასე გამოიყურება რეაქტიული ძრავა.

რეაქტიული მოძრაობა, ვიდეო

და ბოლოს, გასართობი ვიდეო რეაქტიული ძრავის ფიზიკური ექსპერიმენტების შესახებ.

ჭავლური მოძრაობის პრინციპი არის ის, რომ ამ ტიპის მოძრაობა ხდება მაშინ, როდესაც ხდება მისი ნაწილის სხეულისგან გარკვეული სიჩქარით გამოყოფა. რეაქტიული ძრავის კლასიკური მაგალითია რაკეტის მოძრაობა. ამ მოძრაობის თავისებურებებში შედის ის ფაქტი, რომ სხეული იღებს აჩქარებას სხვა სხეულებთან ურთიერთქმედების გარეშე. ასე რომ, რაკეტის მოძრაობა ხდება მისი მასის ცვლილების გამო. რაკეტის მასა მცირდება გაზების გადინებით, რომლებიც წარმოიქმნება საწვავის წვის დროს. განვიხილოთ რაკეტის მოძრაობა. დავუშვათ, რომ რაკეტის მასა არის , ხოლო მისი სიჩქარე დროის მომენტში არის . გარკვეული პერიოდის შემდეგ რაკეტის მასა მცირდება მნიშვნელობით და უდრის: , რაკეტის სიჩქარე უდრის .

მაშინ იმპულსის ცვლილება დროთა განმავლობაში შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც:

სად არის აირების გადინების სიჩქარე რაკეტასთან მიმართებაში. თუ მივიღებთ, რომ ეს არის უფრო მაღალი რიგის მცირე მნიშვნელობა დანარჩენებთან შედარებით, მაშინ მივიღებთ:

სისტემაზე გარე ძალების მოქმედებით (), ჩვენ წარმოვადგენთ იმპულსის ცვლილებას, როგორც:

ვაიგივებთ (2) და (3) ფორმულების სწორ ნაწილებს, მივიღებთ:

სადაც გამოხატულებას - ეწოდება რეაქტიული ძალა. ამ შემთხვევაში, თუ ვექტორების მიმართულებები საპირისპიროა, მაშინ რაკეტა აჩქარებს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის ანელებს. განტოლება (4) ეწოდება ცვლადი მასის სხეულის მოძრაობის განტოლებას. ხშირად იწერება ფორმით (I.V. მეშჩერსკის განტოლება):

რეაქტიული სიმძლავრის გამოყენების იდეა შემოთავაზებული იქნა ჯერ კიდევ მე-19 საუკუნეში. მოგვიანებით კ.ე. ციოლკოვსკიმ წამოაყენა რაკეტის მოძრაობის თეორია და ჩამოაყალიბა თხევადი ძრავის რეაქტიული ძრავის თეორიის საფუძვლები. თუ ვივარაუდებთ, რომ გარე ძალები არ მოქმედებენ რაკეტაზე, მაშინ ფორმულა (4) მიიღებს ფორმას:

>>ფიზიკა: რეაქტიული მოძრაობა

ნიუტონის კანონები საშუალებას გვაძლევს ავხსნათ ძალიან მნიშვნელოვანი მექანიკური ფენომენი - რეაქტიული მოძრაობა.ასე ჰქვია სხეულის მოძრაობას, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც მისი ნაწილი გარკვეული სიჩქარით შორდება მას.

აიღეთ, მაგალითად, საბავშვო რეზინის ბუშტი, გაბერეთ და გაუშვით. ჩვენ დავინახავთ, რომ როდესაც ჰაერი იწყებს მის დატოვებას ერთი მიმართულებით, თავად ბუშტი მეორე მიმართულებით გაფრინდება. ეს არის რეაქტიული მოძრაობა.

რეაქტიული ძრავის პრინციპის მიხედვით მოძრაობს ცხოველთა სამყაროს ზოგიერთი წარმომადგენელი, როგორიცაა კალმარი და რვაფეხა. პერიოდულად ამოაგდებენ წყალს, რომელსაც ისინი იღებენ, მათ შეუძლიათ მიაღწიონ სიჩქარეს 60-70 კმ/სთ-მდე. ანალოგიურად მოძრაობენ მედუზა, კუპი და ზოგიერთი სხვა ცხოველი.

რეაქტიული ძრავის მაგალითები ასევე გვხვდება მცენარეთა სამყაროში. მაგალითად, „შეშლილი“ კიტრის დამწიფებული ნაყოფი ოდნავი შეხებისას ყუნწიდან ამოხტება და მოწყვეტილი ფეხის ადგილას წარმოქმნილი ხვრელიდან, თესლით მწარე სითხე ძალით ამოიძვრება, ხოლო კიტრი თვითონ დაფრინავს. გამორთეთ საპირისპირო მიმართულებით.

რეაქტიული მოძრაობა, რომელიც ხდება წყლის გამოდევნისას, შეიძლება დაფიქსირდეს შემდეგ ექსპერიმენტში. წყალი ჩავასხათ შუშის ძაბრში, რომელიც დაკავშირებულია რეზინის მილთან L- ფორმის წვერით (სურ. 20). ჩვენ დავინახავთ, რომ როდესაც წყალი დაიწყებს მილიდან ამოღებას, თავად მილი დაიწყებს მოძრაობას და გადაიხრება წყლის გადინების მიმართულების საწინააღმდეგო მიმართულებით.

ფრენები ეფუძნება რეაქტიული ძრავის პრინციპს. რაკეტები. თანამედროვე კოსმოსური რაკეტა არის ძალიან რთული თვითმფრინავი, რომელიც შედგება ასობით ათასი და მილიონი ნაწილისგან. რაკეტის მასა უზარმაზარია, იგი შედგება სამუშაო სითხის მასისგან (ანუ ცხელი აირები, რომლებიც წარმოიქმნება საწვავის წვის შედეგად და გამოიდევნება რეაქტიული ნაკადის სახით) და საბოლოო ან, როგორც ამბობენ, „მშრალი“. რაკეტიდან სამუშაო სითხის ამოგდების შემდეგ დარჩენილი რაკეტის მასა.

რაკეტის "მშრალი" მასა, თავის მხრივ, შედგება სტრუქტურის მასისგან (ანუ რაკეტის გარსი, მისი ძრავები და კონტროლის სისტემა) და ტვირთამწეობის მასისგან (ანუ სამეცნიერო აღჭურვილობის, სხეულის კორპუსის). ორბიტაზე გაშვებული კოსმოსური ხომალდი, გემის ეკიპაჟი და სისტემის სიცოცხლის მხარდაჭერა).

სამუშაო სითხის ამოწურვისას ცარიელი ტანკები, ჭურვის ზედმეტი ნაწილები და ა.შ. იწყებს რაკეტის დატვირთვას ზედმეტი ტვირთით, რაც ართულებს აჩქარებას. ამიტომ კომპოზიციური (ან მრავალსაფეხურიანი) რაკეტები გამოიყენება კოსმოსური სიჩქარის მისაღწევად (ნახ. 21). ასეთ რაკეტებში ჯერ მხოლოდ პირველი ეტაპის 1 ბლოკები მუშაობს, როდესაც მათში საწვავის მარაგი ამოიწურება, ისინი ცალ-ცალკევდებიან და მეორე ეტაპი 2 ჩართულია; მასში საწვავის ამოწურვის შემდეგ ისიც ცალ-ცალკე ხდება და ირთვება მესამე ეტაპი 3. რაკეტის თავში მდებარე თანამგზავრი ან სხვა კოსმოსური ხომალდი დაფარულია თავსატეხით 4, რომლის გამარტივებული ფორმა ხელს უწყობს შემცირებას. ჰაერის წინააღმდეგობა, როდესაც რაკეტა დაფრინავს დედამიწის ატმოსფეროში.

როდესაც რეაქტიული გაზის ჭავლი რაკეტიდან დიდი სიჩქარით გადმოდის, თავად რაკეტა საპირისპირო მიმართულებით მიდის. Რატომ ხდება ეს?

ნიუტონის მესამე კანონის მიხედვით, ძალა F, რომლითაც რაკეტა მოქმედებს სამუშაო სითხეზე, სიდიდით ტოლია და მიმართულებით საპირისპიროა F ძალის მიმართ, რომლითაც სამუშაო სითხე მოქმედებს რაკეტის სხეულზე:
F" = F (12.1)
ძალის F“ (რასაც რეაქტიული ძალა ჰქვია) და აჩქარებს რაკეტას.

წარმოდგენილია მკითხველების მიერ ინტერნეტ საიტებიდან

ონლაინ ბიბლიოთეკა სახელმძღვანელოებით და წიგნებით, ფიზიკის მე-8 კლასის გაკვეთილების მონახაზი, ჩამოტვირთეთ ფიზიკის ტესტები, წიგნები და სახელმძღვანელოები ფიზიკის 8 კლასის კალენდარული დაგეგმვის მიხედვით

გაკვეთილის შინაარსი გაკვეთილის შეჯამებამხარდაჭერა ჩარჩო გაკვეთილის პრეზენტაცია ამაჩქარებელი მეთოდები ინტერაქტიული ტექნოლოგიები ივარჯიშე ამოცანები და სავარჯიშოები თვითშემოწმების სემინარები, ტრენინგები, შემთხვევები, კვესტები საშინაო დავალების განხილვის კითხვები რიტორიკული კითხვები სტუდენტებისგან ილუსტრაციები აუდიო, ვიდეო კლიპები და მულტიმედიაფოტოები, ნახატები გრაფიკა, ცხრილები, სქემები იუმორი, ანეგდოტები, ხუმრობები, კომიქსები, იგავი, გამონათქვამები, კროსვორდები, ციტატები დანამატები რეფერატებისტატიების ჩიპები ცნობისმოყვარე თაღლითებისთვის სახელმძღვანელოები ძირითადი და ტერმინების დამატებითი ლექსიკონი სხვა სახელმძღვანელოების და გაკვეთილების გაუმჯობესებასახელმძღვანელოში არსებული შეცდომების გასწორებასახელმძღვანელოში ფრაგმენტის განახლება გაკვეთილზე ინოვაციის ელემენტების მოძველებული ცოდნის ახლით ჩანაცვლება მხოლოდ მასწავლებლებისთვის სრულყოფილი გაკვეთილებისადისკუსიო პროგრამის წლის მეთოდოლოგიური რეკომენდაციები კალენდარული გეგმა ინტეგრირებული გაკვეთილები

მე-20 საუკუნის უდიდეს ტექნიკურ და მეცნიერულ მიღწევებს შორის ერთ-ერთი პირველი ადგილი უდავოდ ეკუთვნის რაკეტები და რეაქტიული ძრავის თეორია. მეორე მსოფლიო ომის წლებმა (1941-1945) გამოიწვია რეაქტიული მანქანების დიზაინის უჩვეულოდ სწრაფი გაუმჯობესება. დენთის რაკეტები კვლავ გამოჩნდა ბრძოლის ველებზე, მაგრამ უკვე უფრო მაღალკალორიულ უკვამლო ტროტილის დენთზე ("კატიუშა"). შეიქმნა რეაქტიული თვითმფრინავები, უპილოტო თვითმფრინავები იმპულსური რეაქტიული ძრავებით („V-1“) და ბალისტიკური რაკეტები 300 კმ-მდე დისტანციით („V-2“).

სარაკეტო ტექნოლოგია ახლა ხდება ინდუსტრიის ძალიან მნიშვნელოვანი და სწრაფად მზარდი ფილიალი. რეაქტიული მანქანების ფრენის თეორიის შემუშავება თანამედროვე სამეცნიერო და ტექნოლოგიური განვითარების ერთ-ერთი აქტუალური პრობლემაა.

კ.ე.ციოლკოვსკიმ ბევრი რამ გააკეთა ცოდნისთვის რაკეტის მოძრაობის თეორიის საფუძვლები. ის იყო პირველი მეცნიერების ისტორიაში, ვინც ჩამოაყალიბა და გამოიკვლია რაკეტების სწორხაზოვანი მოძრაობის შესწავლის პრობლემა თეორიული მექანიკის კანონებზე დაყრდნობით. როგორც აღვნიშნეთ, ამოფრქვეული ნაწილაკების რეაქციის ძალების დახმარებით მოძრაობის კომუნიკაციის პრინციპი ციოლკოვსკიმ ჯერ კიდევ 1883 წელს აღიარა, მაგრამ რეაქტიული ძრავის მათემატიკურად მკაცრი თეორიის შექმნა მე-19 საუკუნის ბოლოს თარიღდება.

ერთ-ერთ ნამუშევარში ციოლკოვსკი წერდა: ”დიდი ხნის განმავლობაში ვუყურებდი რაკეტას, ისევე როგორც ყველა: გასართობი და მცირე აპლიკაციების თვალსაზრისით. კარგად არ მახსოვს, როგორ მომივიდა რაკეტასთან დაკავშირებული გათვლების გაკეთება. მეჩვენება, რომ აზროვნების პირველი მარცვლები ცნობილმა ხილვატორმა ჟიულ ვერნმა დარგა; მან გამოაფხიზლა ჩემი ტვინი გარკვეული მიმართულებით. გაჩნდა სურვილები, სურვილების მიღმა გაჩნდა გონების აქტივობა. ... ძველ ფურცელზე ბოლო ფორმულებით, რომლებიც დაკავშირებულია რეაქტიულ მოწყობილობასთან, აღნიშნულია 1898 წლის 25 აგვისტოს თარიღით.

„... მე არასოდეს მითქვამს პრეტენზია, რომ საკითხის სრულფასოვანი გადაწყვეტა მქონდა. პირველი აუცილებლად მოდის: აზრი, ფანტაზია, ზღაპარი. მათ მოსდევს მეცნიერული გამოთვლა. და ბოლოს, აღსრულება გვირგვინდება აზრს. ჩემი ნამუშევარი კოსმოსურ მოგზაურობაზე მიეკუთვნება შემოქმედების შუა ფაზას. არავისზე მეტად მესმის უფსკრული, რომელიც აშორებს იდეას მისი განხორციელებისგან, რადგან ჩემი ცხოვრების განმავლობაში არა მარტო ვფიქრობდი და ვითვლიდი, არამედ ვასრულებდი, ასევე ხელებით ვმუშაობდი. თუმცა, შეუძლებელია არ იყოს იდეა: აღსრულებას წინ უძღვის აზრი, ზუსტი გაანგარიშება ფანტაზიაა.

1903 წელს ჟურნალმა "Scientific Review" გამოაქვეყნა კონსტანტინე ედუარდოვიჩის პირველი სტატია რაკეტების შესახებ, რომელსაც ეწოდა "მსოფლიო სივრცის შესწავლა რეაქტიული მოწყობილობებით". ამ ნაშრომში, თეორიული მექანიკის უმარტივესი კანონების საფუძველზე (იმპულსის შენარჩუნების კანონი და ძალების დამოუკიდებელი მოქმედების კანონი), მოცემულია რაკეტების ფრენის თეორია და დასაბუთებული იყო რეაქტიული მანქანების გამოყენების შესაძლებლობა პლანეტათაშორისი კომუნიკაციებისთვის. (სხეულების მოძრაობის ზოგადი თეორიის შექმნა, რომელთა მასა იცვლება მოძრაობის პროცესში, ეკუთვნის პროფესორ ი. ვ. მეშჩერსკის (1859-1935)).

რაკეტის გამოყენების იდეა სამეცნიერო პრობლემების გადასაჭრელად, რეაქტიული ძრავების გამოყენება გრანდიოზული პლანეტათაშორისი გემების მოძრაობის შესაქმნელად მთლიანად ციოლკოვსკის ეკუთვნის. ის არის თანამედროვე გრძელვადიანი თხევადი რაკეტების დამფუძნებელი, თეორიული მექანიკის ახალი თავის ერთ-ერთი შემქმნელი.

კლასიკური მექანიკა, რომელიც სწავლობს მატერიალური სხეულების მოძრაობისა და წონასწორობის კანონებს, ეფუძნება მოძრაობის სამი კანონინათლად და მკაცრად ჩამოყალიბებული ინგლისელი მეცნიერის მიერ ჯერ კიდევ 1687 წელს. ეს კანონები ბევრმა მკვლევარმა გამოიყენა იმ სხეულების მოძრაობის შესასწავლად, რომელთა მასა მოძრაობის დროს არ იცვლებოდა. განიხილეს მოძრაობის ძალიან მნიშვნელოვანი შემთხვევები და შეიქმნა დიდი მეცნიერება - მუდმივი მასის სხეულების მექანიკა. მუდმივი მასის სხეულების მექანიკის აქსიომები ან ნიუტონის მოძრაობის კანონები წარმოადგენდა მექანიკის ყველა წინა განვითარების განზოგადებას. ამჟამად, მექანიკური მოძრაობის ძირითადი კანონები მოცემულია ზოგადსაგანმანათლებლო სკოლების ფიზიკის ყველა სახელმძღვანელოში. ჩვენ აქ მივცემთ ნიუტონის მოძრაობის კანონების შეჯამებას, რადგან მეცნიერების შემდეგი ნაბიჯი, რამაც შესაძლებელი გახადა რაკეტების მოძრაობის შესწავლა, იყო კლასიკური მექანიკის მეთოდების შემდგომი განვითარება.