
2 Ракетний двигун - двигун, що використовує для роботи тільки речовини і джерела енергії, що маються в запасі на апараті.
Ракетні двигуни працюють на паливі й окислювачі, що транспортуються разом із двигуном, тому його робота не залежить від зовнішнього середовища. Рідинні ракетні двигуни працюють на хімічному рідкому паливі, що складається з палива й окислювача. Рідкі компоненти палива безупинно подаються під тиском з баків у камеру згоряння насосами (при турбонасосній подачі) чи тиском стиснутого газу (при витискній чи балонній подачі). У камері згоряння в результаті хімічної взаємодії палива й окислювача утворяться продукти згоряння з високими параметрами, при витіканні яких через сопло утвориться кінетична енергія середовища, що минає, у результаті чого створюється реактивна тяга. Таким чином хімічне паливо буде служити джерелом енергії, так і робочим тілом.
Аналогічно працюють ракетні двигуни вихідного робочого тіла, що використовують у якості твердого палива, що містить як паливо, так і компоненти, що окисляють - ракетні двигуни твердого палива (РДТТ). Якщо як паливо застосовувати тверде паливо, а як окислювач- рідку речовина, то такий двигун називається гібридним ракетним двигуном (ГРД).
До нехімічних ракетних двигунів відносяться ядерні (ЯРД) і електричні (ЕРД). Енергія ЯРД використовується для газифікації і нагрівання робочого тіла, що не змінює свого складу, минає реактивне сопло і створює тягу. Робочі тіла в ЯРД складаються із заряджених часток, що розганяються за допомогою електростатичних чи електромагнітних полів.
Додаток
Задачі на тему Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу:
Задача 1. Людина масою 70 кг біжить зі швидкістю 7 м/с, доганяє візок масою 30 кг, що рухається зі швидкістю 2 м/с, і стрибає на нього. З якою швидкістю рухатиметься візок після цього?
Розв’язання
Дано:
m1=70 кг
m2=30 кг
v1=7 м/с
v2=2 м/с
v´ -?
для нашого випадку:
m1v1+m2v2=mv´;
v´ = m1v1+m2v2/m;
m=m1+m2 ;
v´ =(70 кг •7м/с+30 кг •2 м/с)/100 кг=5,5 м/с;
Відповідь: v´= 5,5 м/с.
Задача 4. З човна масою 200 кг, який рухається з швидкістю 1 м/с, пірнає хлопчик масою 50 кг, рухаючись у горизонтальному напрямі. Яку швидкість матиме човен після стрибка хлопчика, якщо він стрибає: а) з корми з швидкістю 4 м/с; б) з носа з швидкістю 2 м/с; в) з носа з швидкістю 6 м/с?
Розв’язання
Дано:
m1=200 кг
m2=50 кг
v =1 м/с
v1’= -4 м/с
v2’=2 м/с
v3’=6 м/с
v´-?(3 випадки)
mv= m1v’+m2v2’ ,
де:
m=m1+m2;
v´=(mv-m2v2’)/m1;
а)v´=(250 кг •1м/с –50 кг,* (-4м/с))/200 кг =2,25 м/с ;
б)v´ =(250 кг •1м/с –50 кг* 2м/с)/200 кг =0,75 м/с ;
в)v´ =(250 кг •1м/с –50 кг* 6м/с)/200 кг = – 0,25м/с;
Відповідь: а)v´=2,25 м/с, б)v´ =0,75 м/с, в)v´ = – 0,25м/с.
Задача на тему Реактивний рух:
Задача: Яку швидкість відносно ракетниці матиме ракета масою 600 г, коли гази масою 15 г вилітають з неї зі швидкістю 800 м/с?
Розв’язання
Дано
m1=600 г;
m2=15 г;
v’2=800 м/с;
v’1 - ?
v1=15 г •800 м/с / 600 г=20 м/с;
Відповідь: v’1=20 м/с.
Використана література:
-
http://subject.com.ua/dovidnik/physics/66.html
-
http://fizyka.com.ua/514.html
-
http://fizyka.com.ua/523.html
-
http://uk.wikipedia.org/wiki/Реактивний_двигун
-
http://kyzia12.blogspot.com/2013/02/blog-post.html