Napęd odrzutowy w technologii. Silniki odrzutowe. Przykłady napędu odrzutowego w świecie zwierząt Zastosowanie napędu odrzutowego w życiu i przyrodzie

Napęd odrzutowy w przyrodzie i technologii

STRESZCZENIE Z FIZYKI

Ruch reaktywny to ruch, który pojawia się, gdy jakakolwiek jego część zostanie oddzielona od ciała z określoną prędkością.

Siła reakcji występuje bez interakcji z ciałami zewnętrznymi.

Aplikacja napęd odrzutowy w naturze

Wielu z nas w swoim życiu spotkało meduzy podczas kąpieli w morzu. W każdym razie na Morzu Czarnym jest ich dość. Jednak niewiele osób sądziło, że meduzy również do poruszania się wykorzystują napęd odrzutowy. Ponadto w ten sposób poruszają się larwy ważek i niektóre gatunki planktonu morskiego. Często wydajność morskich bezkręgowców przy zastosowaniu napędu odrzutowego jest znacznie wyższa niż w przypadku wynalazków technologicznych.

Z napędu odrzutowego korzysta wiele mięczaków - ośmiornice, kalmary, mątwy. Na przykład mięczak morski porusza się do przodu pod wpływem siły reakcji strumienia wody wyrzucanej z muszli podczas gwałtownego ściskania jego zaworów.

Ośmiornica

Mątwa

Mątwy, podobnie jak większość głowonogów, poruszają się w wodzie w następujący sposób. Pobiera wodę do jamy skrzelowej przez boczną szczelinę i specjalny lejek znajdujący się przed ciałem, a następnie energicznie wyrzuca przez lejek strumień wody. Mątwa kieruje rurkę lejka na bok lub do tyłu i szybko wyciskając z niej wodę, może się przedostać różne strony.

Salpa to zwierzę morskie o przezroczystym ciele; podczas ruchu otrzymuje wodę przez przedni otwór, a woda wpływa do szerokiej jamy, wewnątrz której skrzela są rozciągnięte po przekątnej. Gdy tylko zwierzę wypije duży łyk wody, dziura się zamyka. Następnie kurczą się mięśnie podłużne i poprzeczne mięśnia sercowego, kurczy się całe ciało, a przez tylny otwór wypychana jest woda. Reakcja uciekającego strumienia popycha salpę do przodu.

Największym zainteresowaniem cieszy się silnik odrzutowy kałamarnicy. Kałamarnica jest największym mieszkańcem bezkręgowców głębiny oceanu. Kałamarnice osiągnęły najwyższą doskonałość w nawigacji odrzutowej. Mają nawet własne ciała formy zewnętrzne kopiuje rakietę (a raczej rakieta kopiuje kałamarnicę, bo ma w tej kwestii niekwestionowane pierwszeństwo). Poruszając się powoli, kałamarnica używa dużej płetwy w kształcie rombu, która okresowo się wygina. Do szybkiego rzucania wykorzystuje silnik odrzutowy. Tkanka mięśniowa - płaszcz otacza ciało mięczaka ze wszystkich stron; objętość jego jamy stanowi prawie połowę objętości ciała kałamarnicy. Zwierzę zasysa wodę do wnętrza jamy płaszcza, po czym gwałtownie wyrzuca strumień wody przez wąską dyszę i cofa się z dużą prędkością. W tym samym czasie wszystkie dziesięć macek kałamarnicy łączy się w węzeł nad jej głową i przybiera opływowy kształt. Dysza wyposażona jest w specjalny zawór, a mięśnie mogą ją obracać, zmieniając kierunek ruchu. Silnik Squida jest bardzo ekonomiczny, rozwija prędkość do 60 - 70 km/h. (Niektórzy badacze uważają, że nawet do 150 km/h!) Nic dziwnego, że kałamarnicę nazywa się „żywą torpedą”. Zginając wiązane macki w prawo, w lewo, w górę lub w dół, kałamarnica obraca się w tym lub innym kierunku. Ponieważ taka kierownica jest bardzo duża w porównaniu do samego zwierzęcia, jej niewielki ruch wystarczy, aby kałamarnica, nawet przy pełnej prędkości, z łatwością uniknęła zderzenia z przeszkodą. Ostry obrót kierownicy - a pływak pędzi w przeciwnym kierunku. Odgiął więc koniec lejka do tyłu i teraz przesuwa głowę do przodu. Pochylił go w prawo, a pchnięcie odrzutowca rzuciło go w lewo. Ale kiedy trzeba szybko popłynąć, lejek zawsze wystaje dokładnie pomiędzy macki, a kałamarnica najpierw rzuca się ogonem, zupełnie jak biegł rak – szybki piechur obdarzony zwinnością wyścigowca.

Jeśli nie ma potrzeby się spieszyć, kalmary i mątwy pływają z falującymi płetwami - miniaturowe fale przepływają po nich od przodu do tyłu, a zwierzę sunie z wdziękiem, od czasu do czasu odpychając się także strumieniem wody wyrzucanym spod płaszcza. Wtedy wyraźnie widać poszczególne wstrząsy, jakie otrzymuje mięczak w momencie erupcji strumieni wodnych. Niektóre głowonogi mogą osiągnąć prędkość do pięćdziesięciu pięciu kilometrów na godzinę. Wydaje się, że nikt nie dokonał bezpośrednich pomiarów, ale można to ocenić na podstawie prędkości i zasięgu lotu latających kałamarnic. I okazuje się, że ośmiornice mają w swojej rodzinie takie talenty! Najlepszym pilotem wśród mięczaków jest kałamarnica Stenoteuthis. Angielscy żeglarze nazywają ją latającą kałamarnicą („latająca kałamarnica”). To małe zwierzę wielkości śledzia. Goni ryby z taką szybkością, że często wyskakuje z wody, muskając jej powierzchnię jak strzała. Stosuje tę sztuczkę, aby uratować życie przed drapieżnikami - tuńczykiem i makrelą. Po rozwinięciu maksymalnego ciągu odrzutowego w wodzie kałamarnica pilotująca wzbija się w powietrze i leci nad falami na odległość ponad pięćdziesięciu metrów. Apogeum lotu żywej rakiety znajduje się tak wysoko nad wodą, że latające kałamarnice często lądują na pokładach oceanicznych statków. Cztery do pięciu metrów to nie rekordowa wysokość, na jaką kałamarnice wznoszą się w niebo. Czasami latają jeszcze wyżej.

Angielski badacz mięczaków, dr Rees, opisał w artykuł naukowy kałamarnica (długa zaledwie 16 centymetrów), która po przebyciu znacznej odległości w powietrzu spadła na mostek jachtu, który wzniósł się prawie siedem metrów nad wodę.

Zdarza się, że wiele latających kałamarnic spada na statek w błyszczącej kaskadzie. Starożytny pisarz Trebius Niger opowiedział kiedyś smutną historię o statku, który rzekomo zatonął pod ciężarem latających kałamarnic, które spadły na jego pokład. Kałamarnice mogą wystartować bez przyspieszania.

Ośmiornice też potrafią latać. Francuski przyrodnik Jean Verani widział, jak zwykła ośmiornica przyspieszała w akwarium i nagle wyskakiwała z wody do tyłu. Opisał w powietrzu łuk o długości około pięciu metrów i opadł z powrotem do akwarium. Nabierając prędkości do skoku, ośmiornica poruszała się nie tylko pod wpływem ciągu odrzutowego, ale także wiosłowała mackami.
Workowate ośmiornice pływają oczywiście gorzej niż kalmary, ale w krytycznych momentach potrafią pokazać rekordową klasę najlepszych sprinterów. Pracownicy California Aquarium próbowali sfotografować ośmiornicę atakującą kraba. Ośmiornica rzuciła się na swoją ofiarę z taką prędkością, że film nawet podczas kręcenia z najwyższymi prędkościami zawsze zawierał tłuszcz. Oznacza to, że rzut trwał setne sekundy! Zazwyczaj ośmiornice pływają stosunkowo wolno. Joseph Seinl, który badał migracje ośmiornic, obliczył: ośmiornica wielkości pół metra przepływa przez morze ze średnią prędkością około piętnastu kilometrów na godzinę. Każdy strumień wody wyrzucony z lejka popycha go do przodu (a raczej do tyłu, ponieważ ośmiornica pływa do tyłu) o dwa do dwóch i pół metra.

Ruch odrzutowy można również spotkać w świecie roślin. Na przykład dojrzałe owoce „szalonego ogórka” przy najlżejszym dotknięciu odbijają się od łodygi, a lepki płyn z nasionami zostaje na siłę wyrzucony z powstałego otworu. Sam ogórek odlatuje w przeciwnym kierunku do 12 m.

Znając prawo zachowania pędu, możesz zmieniać własną prędkość ruchu otwarta przestrzeń. Jeśli jesteś na łódce i masz kilka ciężkich kamieni, rzucenie kamieni w określonym kierunku przesunie Cię w przeciwnym kierunku. To samo stanie się w przestrzeni kosmicznej, ale tam używają do tego silników odrzutowych.

Każdy wie, że strzałowi z broni towarzyszy odrzut. Gdyby masa pocisku była równa masie pistoletu, rozpadłyby się z tą samą prędkością. Odrzut następuje, ponieważ wyrzucona masa gazów tworzy siłę reakcji, dzięki której można zapewnić ruch zarówno w powietrzu, jak i w przestrzeni pozbawionej powietrza. A im większa jest masa i prędkość przepływających gazów, tym większą siłę odrzutu odczuwa nasze ramię, tym silniejsza jest reakcja działa, tym większa jest siła reakcji.

Zastosowanie napędu odrzutowego w technologii

Przez wiele stuleci ludzkość marzyła o lotach kosmicznych. Pisarze science fiction proponują różne sposoby osiągnięcia tego celu. W XVII wieku ukazała się opowieść francuskiego pisarza Cyrano de Bergerac o locie na Księżyc. Bohater tej historii dotarł na Księżyc żelaznym wózkiem, po którym nieustannie się przewracał silny magnes. Zafascynowany nim wózek wznosił się coraz wyżej nad Ziemią, aż dotarł na Księżyc. Baron Munchausen powiedział, że wspiął się na Księżyc po łodydze fasoli.

Pod koniec pierwszego tysiąclecia n.e. Chiny wynalazły napęd odrzutowy, który napędzał rakiety – bambusowe rurki wypełnione prochem, służyły także do zabawy. Jeden z pierwszych projektów samochodów dotyczył także silnika odrzutowego i projekt ten należał do Newtona

Autorem pierwszego na świecie projektu samolotu odrzutowego przeznaczonego do lotów załogowych był rosyjski rewolucjonista N.I. Kibalczicz. Został stracony 3 kwietnia 1881 roku za udział w zamachu na cesarza Aleksandra II. Swój projekt rozwijał w więzieniu po skazaniu na śmierć. Kibalchich napisał: „W więzieniu, na kilka dni przed śmiercią, piszę ten projekt. Wierzę w wykonalność mojego pomysłu i ta wiara mnie wspiera w mojej strasznej sytuacji... Ze spokojem podejmę śmierć, wiedząc, że mój pomysł nie umrze razem ze mną.”

Pomysł wykorzystania rakiet do lotów kosmicznych zaproponował na początku tego stulecia rosyjski naukowiec Konstantin Eduardowicz Ciołkowski. W 1903 r. ukazał się drukiem artykuł nauczyciela gimnazjum w Kałudze K.E. Ciołkowskiego „Badanie przestrzeni świata za pomocą instrumentów reaktywnych”. Praca ta zawierała najważniejsze równanie matematyczne dla astronautyki, znane obecnie jako „wzór Ciołkowskiego”, opisujące ruch ciała o zmiennej masie. Następnie opracował projekt silnika rakietowego na paliwo ciekłe, zaproponował projekt rakiety wielostopniowej i wyraził ideę możliwości tworzenia całych miast kosmicznych na niskiej orbicie okołoziemskiej. Pokazał, że jedynym urządzeniem zdolnym pokonać grawitację jest rakieta, czyli tzw. urządzenie z silnikiem odrzutowym wykorzystujące paliwo i utleniacz znajdujący się na samym urządzeniu.

Silnik odrzutowy to silnik, który przekształca energię chemiczną paliwa w energię kinetyczną strumienia gazu, a silnik nabiera prędkości w przeciwnym kierunku.

Pomysł K.E. Ciołkowskiego został wdrożony przez radzieckich naukowców pod przewodnictwem akademika Siergieja Pawłowicza Korolowa. Pierwszy w historii sztuczny satelita Ziemi został wystrzelony rakietą w Związku Radzieckim 4 października 1957 r.

Zasada napędu odrzutowego jest szeroko stosowana praktyczne użycie w lotnictwie i astronautyce. W przestrzeni kosmicznej nie ma ośrodka, z którym ciało mogłoby oddziaływać i tym samym zmieniać kierunek i wielkość swojej prędkości, dlatego do lotów kosmicznych można używać wyłącznie samolotów odrzutowych, czyli rakiet.

Urządzenie rakietowe

Ruch rakiety opiera się na prawie zachowania pędu. Jeśli w pewnym momencie od rakiety zostanie wyrzucone jakieś ciało, otrzyma ono ten sam impuls, ale skierowany w przeciwnym kierunku

Każda rakieta, niezależnie od jej konstrukcji, zawsze ma powłokę i paliwo z utleniaczem. Powłoka rakiety zawiera ładunek (w w tym przypadku jest to statek kosmiczny), przedział przyrządów i silnik (komora spalania, pompy itp.).

Główną masą rakiety jest paliwo z utleniaczem (utleniacz jest potrzebny do podtrzymania spalania paliwa, ponieważ w kosmosie nie ma tlenu).

Paliwo i utleniacz dostarczane są do komory spalania za pomocą pomp. Paliwo po spaleniu zamienia się w gaz wysoka temperatura I wysokie ciśnienie. Ze względu na dużą różnicę ciśnień w komorze spalania i w przestrzeni kosmicznej, gazy z komory spalania wypływają silnym strumieniem przez specjalnie ukształtowany kielich zwany dyszą. Zadaniem dyszy jest zwiększenie prędkości strumienia.

Przed wystrzeleniem rakiety jej pęd wynosi zero. W wyniku oddziaływania gazu znajdującego się w komorze spalania i wszystkich innych części rakiety, gaz ulatniający się przez dyszę otrzymuje pewien impuls. Wtedy rakieta jest układem zamkniętym, a jej całkowity pęd po wystrzeleniu musi wynosić zero. Dlatego cała znajdująca się w niej skorupa rakiety otrzymuje impuls równy impulsowi gazu, ale o przeciwnym kierunku.

Najbardziej masywna część rakiety, przeznaczona do wystrzelenia i przyspieszenia całej rakiety, nazywa się pierwszym stopniem. Kiedy pierwszy masywny stopień rakiety wielostopniowej wyczerpuje wszystkie zapasy paliwa podczas przyspieszania, następuje jego rozdzielenie. Dalsze przyspieszanie kontynuowane jest przez drugi, mniej masywny etap, który dodaje nieco więcej prędkości do prędkości osiągniętej wcześniej za pomocą pierwszego stopnia, a następnie rozdziela się. Trzeci stopień kontynuuje zwiększanie prędkości do wymaganej wartości i dostarcza ładunek na orbitę.

Pierwszą osobą, która poleciała w przestrzeń kosmiczną, był obywatel Związku Radzieckiego, Jurij Aleksiejewicz Gagarin. 12 kwietnia 1961 Okrążył kulę ziemską na satelicie Wostok.

Radzieckie rakiety jako pierwsze dotarły na Księżyc, okrążyły Księżyc i sfotografowały jego stronę niewidoczną z Ziemi oraz jako pierwsze dotarły do planety Wenus i dostarczyły na jej powierzchnię instrumenty naukowe. W 1986 roku dwie radzieckie sondy kosmiczne Vega 1 i Vega 2 dokładnie zbadały Kometę Halleya, która zbliża się do Słońca raz na 76 lat.

Najlepszym scenariuszem jest żądanie korekty…” R. Feynman Nawet krótka recenzja historia rozwoju technologii pokazuje zdumiewający fakt rozwoju lawinowego nowoczesna nauka i technologii na skalę historii całej ludzkości. Jeśli przejście człowieka od narzędzi kamiennych do metalowych zajęło około 2 milionów lat; przeróbka koła z litego drewna na koło z piastą, ...

Które zaginęło w głębi wieków, było, jest i zawsze będzie centrum rosyjskiej nauki i kultury: i zawsze będzie otwarte w ruchu kulturalnym i naukowym na cały świat. technologia” – tak to się nazywa Projekt badawczy(kierowany przez S.S. Ilizarowa), przeprowadzony przez Instytut Historii Nauk Przyrodniczych i Technologii im. S.I. Wawiłow z Rosyjskiej Akademii Nauk przy wsparciu...

Wyniki jego wieloletniej pracy w różnych dziedzinach optyki fizycznej. Położyło podwaliny pod nowy kierunek w optyce, który naukowcy nazwali mikrooptyką. Wawiłow przywiązywał dużą wagę do zagadnień filozofii nauk przyrodniczych i historii nauki. Przypisuje mu się opracowywanie, publikowanie i promowanie dziedzictwa naukowego M.V. Łomonosowa, V.V. Petrowa i L. Eulera. Naukowiec stanął na czele Komisji Historii...

Ruch dżetów w przyrodzie i technologii jest zjawiskiem bardzo powszechnym. W naturze ma to miejsce, gdy jedna część ciała oddziela się z określoną prędkością od innej części. W tym przypadku siła reakcji pojawia się bez interakcji tego organizmu z ciałami zewnętrznymi.

Aby zrozumieć co mówimy o, najlepiej odwołać się do przykładów. w przyrodzie i technologii jest wiele. Najpierw porozmawiamy o tym, jak wykorzystują go zwierzęta, a następnie o tym, jak jest on wykorzystywany w technologii.

Meduzy, larwy ważek, plankton i mięczaki

Wiele osób pływając w morzu natrafiło na meduzy. W każdym razie na Morzu Czarnym jest ich mnóstwo. Jednak nie wszyscy zdawali sobie sprawę, że meduzy poruszają się za pomocą napędu odrzutowego. Tę samą metodę stosują larwy ważek, a także niektórzy przedstawiciele planktonu morskiego. Skuteczność wykorzystujących go bezkręgowców morskich jest często znacznie wyższa niż wynalazków technicznych.

Wiele mięczaków porusza się w sposób, który nas interesuje. Przykładami są mątwy, kalmary i ośmiornice. W szczególności małża przegrzebkowa może poruszać się do przodu za pomocą strumienia wody wyrzucanego z muszli, gdy jej zawory są mocno ściśnięte.

A to tylko kilka przykładów z życia świata zwierząt, które można przytoczyć dla rozwinięcia tematu: „Napęd odrzutowy w życiu codziennym, przyrodzie i technologii”.

Jak porusza się mątwa?

Mątwa jest również bardzo interesująca pod tym względem. Podobnie jak wiele głowonogów, porusza się w wodzie za pomocą następującego mechanizmu. Przez specjalny lejek umieszczony z przodu ciała, a także przez boczną szczelinę, mątwa pobiera wodę do jamy skrzelowej. Następnie energicznie wrzuca go przez lejek. Mątwa kieruje rurkę lejka do tyłu lub na bok. Ruch można wykonywać w różnych kierunkach.

Metoda używana przez salpę

Ciekawa jest również metoda stosowana przez salpę. Tak nazywa się zwierzę morskie o przezroczystym ciele. Podczas ruchu salpa pobiera wodę przez przedni otwór. Woda kończy się w szerokiej wnęce, a skrzela znajdują się w niej po przekątnej. Otwór zamyka się, gdy salpa popija duży łyk wody. Jego mięśnie poprzeczne i podłużne kurczą się, ściskając całe ciało zwierzęcia. Woda jest wypychana przez tylny otwór. Zwierzę porusza się do przodu w wyniku reakcji płynącego strumienia.

Kałamarnice – „żywe torpedy”

Być może najbardziej interesującą rzeczą jest silnik odrzutowy, który ma kałamarnica. Zwierzę to uważane jest za największego przedstawiciela bezkręgowców żyjących na dużych głębokościach oceanicznych. Kałamarnice osiągnęły prawdziwą doskonałość w nawigacji odrzutowej. Nawet ciało tych zwierząt swoim zewnętrznym kształtem przypomina rakietę. A raczej ta rakieta kopiuje kałamarnicę, ponieważ to kałamarnica ma w tej kwestii niekwestionowany prymat. Jeśli musi poruszać się powoli, zwierzę wykorzystuje do tego dużą płetwę w kształcie rombu, która co jakiś czas się wygina. Jeśli potrzebny jest szybki rzut, na ratunek przychodzi silnik odrzutowy.

Ciało mięczaka jest otoczone ze wszystkich stron płaszczem - tkanką mięśniową. Prawie połowa całkowitej objętości ciała zwierzęcia to objętość jego jamy. Kałamarnica porusza się za pomocą jamy płaszcza, zasysając z niej wodę. Następnie gwałtownie wylewa zebrany strumień wody przez wąską dyszę. W rezultacie pcha się do tyłu z dużą prędkością. Jednocześnie kałamarnica składa wszystkie 10 macek w węzeł nad głową, aby uzyskać opływowy kształt. Dysza zawiera specjalny zawór, którym mogą obracać się mięśnie zwierzęcia. W ten sposób zmienia się kierunek ruchu.

Imponująca prędkość kałamarnicy

Trzeba powiedzieć, że silnik kałamarnicy jest bardzo ekonomiczny. Prędkość, jaką jest w stanie osiągnąć, sięga 60-70 km/h. Niektórzy badacze uważają nawet, że może osiągnąć prędkość do 150 km/h. Jak widać, kałamarnica nie bez powodu nazywana jest „żywą torpedą”. Może obracać się w pożądanym kierunku, zginając złożone macki w dół, w górę, w lewo lub w prawo.

Jak kałamarnica kontroluje ruch?

Ponieważ kierownica jest bardzo duża w porównaniu do wielkości samego zwierzęcia, wystarczy niewielki ruch kierownicą, aby kałamarnica z łatwością uniknęła zderzenia z przeszkodą, nawet poruszając się z maksymalną prędkością. Jeśli obrócisz go ostro, zwierzę natychmiast ruszy w przeciwnym kierunku. Kałamarnica wygina koniec lejka do tyłu, w wyniku czego może przesunąć głowę do przodu. Jeśli pochyli go w prawo, zostanie wyrzucony w lewo przez ciąg odrzutowy. Jeśli jednak konieczne jest szybkie pływanie, lejek zawsze znajduje się bezpośrednio pomiędzy mackami. W tym przypadku zwierzę najpierw pędzi ogonem, niczym bieg szybko poruszającego się raka, gdyby miało zwinność wyścigowca.

Kiedy nie ma potrzeby się spieszyć, mątwy i kalmary pływają, falując płetwami. Miniaturowe fale przebiegają po nich od przodu do tyłu. Kalmary i mątwy ślizgają się z wdziękiem. Jedynie od czasu do czasu odpychają się strumieniem wody wypływającym spod ich płaszcza. W takich momentach wyraźnie widać indywidualne wstrząsy, jakich mięczak doznaje podczas erupcji strumieni wody.

Latająca kałamarnica

Niektóre głowonogi potrafią rozpędzić się do 55 km/h. Wydaje się, że nikt nie dokonał bezpośrednich pomiarów, ale taką liczbę możemy podać na podstawie zasięgu i prędkości latających kałamarnic. Okazuje się, że są tacy ludzie. Kałamarnica Stenoteuthis jest najlepszym pilotem ze wszystkich mięczaków. Angielscy żeglarze nazywają to latającą kałamarnicą (latającą kałamarnicą). To zwierzę, którego zdjęcie pokazano powyżej, jest małe, mniej więcej wielkości śledzia. Goni ryby tak szybko, że często wyskakuje z wody, sunąc niczym strzała po jej powierzchni. Stosuje tę sztuczkę także wtedy, gdy grozi mu niebezpieczeństwo ze strony drapieżników – makreli i tuńczyka. Po rozwinięciu maksymalnego ciągu strumienia w wodzie kałamarnica wystrzeliwuje w powietrze, a następnie leci ponad 50 metrów nad falami. Kiedy leci, jest tak wysoko, że często latające kałamarnice lądują na pokładach statków. Wysokość 4-5 metrów nie jest dla nich żadnym rekordem. Czasami latające kałamarnice latają jeszcze wyżej.

Doktor Rees, badacz mięczaków z Wielkiej Brytanii, w swoim artykule naukowym opisał przedstawiciela tych zwierząt, którego długość ciała wynosiła zaledwie 16 cm, był on jednak w stanie przelecieć w powietrzu spory dystans, po czym wylądował na mostek jachtu. A wysokość tego mostu wynosiła prawie 7 metrów!

Są chwile, kiedy statek zostaje zaatakowany przez wiele latających kałamarnic na raz. Starożytny pisarz Trebius Niger opowiedział kiedyś smutną historię o statku, który zdawał się nie być w stanie unieść ciężaru tych morskich zwierząt i zatonął. Co ciekawe, kałamarnice potrafią wystartować nawet bez przyspieszania.

Latające ośmiornice

Ośmiornice mają również zdolność latania. Jean Verani, francuski przyrodnik, obserwował, jak jeden z nich przyspiesza w swoim akwarium, a następnie nagle wyskakuje z wody. Zwierzę wykonało łuk na wysokości około 5 metrów w powietrzu, a następnie opadło do akwarium. Ośmiornica, nabierając prędkości niezbędnej do skoku, poruszała się nie tylko dzięki ciągu odrzutowego. Wiosłował także mackami. Ośmiornice są workowate, więc pływają gorzej niż kalmary, ale w krytycznych momentach zwierzęta te mogą dać przewagę najlepszym sprinterom. Pracownicy California Aquarium chcieli zrobić zdjęcie ośmiornicy atakującej kraba. Jednak pędząca na ofiarę ośmiornica rozwinęła taką prędkość, że zdjęcia nawet przy użyciu specjalnego trybu okazywały się nieostre. Oznacza to, że rzut trwał zaledwie ułamek sekundy!

Jednak ośmiornice zwykle pływają dość wolno. Naukowiec Joseph Seinl, który badał migracje ośmiornic, odkrył, że ośmiornica, której rozmiar wynosi 0,5 m, pływa ze średnią prędkością około 15 km/h. Każdy strumień wody wyrzucony z lejka przesuwa go do przodu (a dokładniej do tyłu, bo pływa tyłem) o około 2-2,5 m.

„Wytryskujący ogórek”

Ruch reaktywny w przyrodzie i technologii można rozważyć na przykładach ze świata roślin, aby to zilustrować. Jednymi z najbardziej znanych są dojrzałe owoce tzw. Odbijają się od łodygi przy najlżejszym dotknięciu. Następnie z powstałego otworu z dużą siłą wyrzucany jest specjalny lepki płyn zawierający nasiona. Sam ogórek leci w przeciwnym kierunku w odległości do 12 m.

Prawo zachowania pędu

Zdecydowanie powinieneś o tym porozmawiać, rozważając ruch odrzutowy w przyrodzie i technologii. Wiedza pozwala nam zmieniać w szczególności własną prędkość poruszania się, jeśli znajdujemy się na otwartej przestrzeni. Na przykład siedzisz w łodzi i masz ze sobą kilka kamieni. Jeśli je rzucisz pewna strona, łódź popłynie w przeciwnym kierunku. To prawo obowiązuje także w przestrzeni kosmicznej. Jednak w tym celu używają

Jakie inne przykłady napędu odrzutowego można zauważyć w przyrodzie i technologii? Prawo zachowania pędu bardzo dobrze ilustruje przykład pistoletu.

Jak wiadomo, strzałowi z niego zawsze towarzyszy odrzut. Załóżmy, że masa pocisku była równa masie pistoletu. W tym przypadku odleciałyby od siebie z tą samą prędkością. Odrzut występuje, ponieważ powstaje siła reakcji, ponieważ istnieje rzucona masa. Dzięki tej sile zapewniony jest ruch zarówno w przestrzeni pozbawionej powietrza, jak i w powietrzu. Im większa prędkość i masa przepływających gazów, tym większa siła odrzutu odczuwana przez nasze ramię. Odpowiednio, im silniejsza reakcja pistoletu, tym większa siła reakcji.

Marzy o polocie w kosmos

Napęd odrzutowy w przyrodzie i technologii od wielu lat jest źródłem nowych pomysłów dla naukowców. Przez wiele stuleci ludzkość marzyła o polocie w kosmos. Należy założyć, że zastosowanie napędu odrzutowego w przyrodzie i technologii w żadnym wypadku się nie wyczerpało.

A wszystko zaczęło się od snu. Pisarze science fiction kilka wieków temu zaproponowali nam różne sposoby osiągnięcia tego upragnionego celu. W XVII wieku francuski pisarz Cyrano de Bergerac stworzył opowieść o locie na Księżyc. Jego bohater dotarł do satelity Ziemi za pomocą żelaznego wózka. Ciągle rzucał na tę konstrukcję silny magnes. Wózek, przyciągany przez niego, unosił się coraz wyżej nad Ziemią. W końcu dotarła na księżyc. Inna znana postać, baron Munchausen, wspiął się na Księżyc za pomocą łodygi fasoli.

Oczywiście w tamtym czasie niewiele wiedziano o tym, jak zastosowanie napędu odrzutowego w przyrodzie i technologii może ułatwić życie. Ale lot fantazji z pewnością otworzył nowe horyzonty.

W drodze do wybitnego odkrycia

W Chinach pod koniec I tysiąclecia naszej ery. mi. wynalazł napęd odrzutowy do napędzania rakiet. Te ostatnie były po prostu bambusowymi rurkami wypełnionymi prochem. Te rakiety zostały wystrzelone dla zabawy. Silnik odrzutowy został wykorzystany w jednym z pierwszych projektów samochodów. Pomysł ten należał do Newtona.

N.I. zastanawiał się także nad tym, jak powstaje ruch odrzutowy w przyrodzie i technologii. Kibalczicz. To rosyjski rewolucjonista, autor pierwszego projektu samolotu odrzutowego przeznaczonego do lotów przez ludzi. Rewolucjonista został niestety stracony 3 kwietnia 1881 roku. Kibalczicz został oskarżony o udział w zamachu na Aleksandra II. Już w więzieniu, w oczekiwaniu na wykonanie wyroku śmierci, kontynuował badania tak interesującego zjawiska, jak ruch odrzutowy w przyrodzie i technologii, który występuje, gdy część obiektu zostaje oddzielona. W wyniku tych badań opracował swój projekt. Kibalchich napisał, że ten pomysł wspiera go w jego stanowisku. Jest gotowy spokojnie stawić czoła swojej śmierci, wiedząc, że tak ważne odkrycie nie umrze wraz z nim.

Realizacja idei lotu kosmicznego

Przejawy napędu odrzutowego w przyrodzie i technologii były nadal badane przez K. E. Ciołkowskiego (jego zdjęcie przedstawiono powyżej). Na początku XX wieku ten wielki rosyjski naukowiec zaproponował pomysł wykorzystania rakiet do lotów kosmicznych. Artykuł na ten temat ukazał się w 1903 r. Przedstawił równanie matematyczne, które stało się najważniejsze dla astronautyki. W naszych czasach jest to znane jako „formuła Ciołkowskiego”. Równanie to opisuje ruch ciała o zmiennej masie. W dalszych pracach przedstawił schemat silnika rakietowego zasilanego paliwem ciekłym. Ciołkowski, badając zastosowanie napędu odrzutowego w przyrodzie i technologii, opracował projekt rakiety wielostopniowej. Wpadł także na pomysł możliwości tworzenia całych miast kosmicznych na niskiej orbicie okołoziemskiej. Do takich odkryć doszedł naukowiec, badając napęd odrzutowy w przyrodzie i technologii. Rakiety, jak pokazał Ciołkowski, to jedyne urządzenia, które mogą pokonać rakietę. Zdefiniował to jako mechanizm z silnikiem odrzutowym, który wykorzystuje znajdujące się na nim paliwo i utleniacz. Urządzenie to przekształca energię chemiczną paliwa, która staje się energią kinetyczną strumienia gazu. Sama rakieta zaczyna poruszać się w przeciwnym kierunku.

Wreszcie naukowcy, po zbadaniu reaktywnego ruchu ciał w przyrodzie i technologii, przeszli do praktyki. nadchodził zadanie na dużą skalę urzeczywistnienie odwiecznego marzenia ludzkości. A grupa radzieckich naukowców pod przewodnictwem akademika S.P. Korolewa poradziła sobie z tym. Urzeczywistniła pomysł Ciołkowskiego. Pierwszy sztuczny satelita naszej planety został wystrzelony w ZSRR 4 października 1957 roku. Oczywiście użyto rakiety.

Yu. A. Gagarin (na zdjęciu powyżej) był człowiekiem, który miał zaszczyt jako pierwszy polecieć w przestrzeń kosmiczną. To ważne dla świata wydarzenie miało miejsce 12 kwietnia 1961 roku. Gagarin okrążył cały glob na satelicie Wostok. ZSRR był pierwszym państwem, którego rakiety dotarły na Księżyc, okrążyły go i sfotografowały stronę niewidoczną z Ziemi. Ponadto to Rosjanie po raz pierwszy odwiedzili Wenus. Wynieśli na powierzchnię tej planety instrumenty naukowe. Amerykański astronauta Neil Armstrong jest pierwszą osobą, która chodzi po powierzchni Księżyca. Wylądował na nim 20 lipca 1969 roku. W 1986 roku statki Vega 1 i Vega 2 (statki należące do ZSRR) badały z bliskiej odległości Kometę Halleya, która zbliża się do Słońca tylko raz na 76 lat. Eksploracja kosmosu trwa...

Jak widać fizyka jest bardzo ważną i użyteczną nauką. Napęd odrzutowy w przyrodzie i technologii to tylko jedno z ciekawych zagadnień, które są w niej poruszane. A osiągnięcia tej nauki są bardzo, bardzo znaczące.

Jak napęd odrzutowy jest obecnie wykorzystywany w przyrodzie i technologii

W fizyce szczególnie ważnych odkryć dokonano w ciągu ostatnich kilku stuleci. Podczas gdy przyroda pozostaje praktycznie niezmieniona, technologia rozwija się w szybkim tempie. Obecnie zasada napędu odrzutowego jest szeroko stosowana nie tylko przez różne zwierzęta i rośliny, ale także w astronautyce i lotnictwie. W przestrzeni kosmicznej nie ma ośrodka, za pomocą którego ciało mogłoby oddziaływać w celu zmiany wielkości i kierunku swojej prędkości. Dlatego w przestrzeni pozbawionej powietrza można latać wyłącznie rakietami.

Obecnie napęd odrzutowy jest aktywnie wykorzystywany w życiu codziennym, przyrodzie i technologii. Nie jest to już tajemnicą jak dawniej. Jednakże ludzkość nie powinna na tym poprzestać. Przed nami nowe horyzonty. Chciałbym wierzyć, że ruch odrzutowy w przyrodzie i technologii, krótko opisany w artykule, zainspiruje kogoś do nowych odkryć.

Dziś większości ludzi napęd odrzutowy kojarzy się przede wszystkim z najnowszymi osiągnięciami nauki i nauki rozwój techniczny. Z podręczników fizyki wiemy, że przez „reaktywny” rozumiemy ruch powstający w wyniku oddzielenia się jakiejkolwiek jego części od przedmiotu (ciała). Człowiek chciał wznieść się w niebo do gwiazd, chciał latać, ale swoje marzenie mógł zrealizować dopiero wraz z pojawieniem się samolotów odrzutowych i statków kosmicznych schodkowych, zdolnych do pokonywania ogromnych odległości, przyspieszając do prędkości ponaddźwiękowych, dzięki zainstalowane na nich nowoczesne silniki odrzutowe. Projektanci i inżynierowie rozwijali możliwość zastosowania napędu odrzutowego w silnikach. Pisarze science fiction również nie stali z boku, oferując najbardziej niesamowite pomysły i sposoby osiągnięcia tego celu. Co zaskakujące, ta zasada ruchu jest szeroko rozpowszechniona wśród dzikich zwierząt. Wystarczy się rozejrzeć, aby zauważyć mieszkańców mórz i lądów, wśród których znajdują się rośliny, których podstawą ruchu jest zasada reaktywności.

Fabuła

Już w czasach starożytnych naukowcy z zainteresowaniem badali i analizowali zjawiska związane z ruchem strumieniowym w przyrodzie. Jednym z pierwszych, którzy teoretycznie uzasadnili i opisali jego istotę, był Heron, mechanik i teoretyk starożytnej Grecji, który wynalazł pierwszy silnik parowy, nazwany jego imieniem. Chińczykom udało się znaleźć praktyczne zastosowania metody reaktywnej. Jako pierwsi, opierając się na sposobie przemieszczania mątwy i ośmiornic, wynaleźli rakiety już w XIII wieku. Używano ich do produkcji sztucznych ogni świetne wrażenie, a także, podobnie jak flary sygnałowe, mogły istnieć rakiety bojowe, które były używane jako artyleria rakietowa. Z biegiem czasu technologia ta dotarła do Europy.

Pionierem czasów nowożytnych był N. Kibalchich, który opracował projekt prototypowego samolotu z silnikiem odrzutowym. Był wybitnym wynalazcą i przekonanym rewolucjonistą, za co został uwięziony. To właśnie w więzieniu przeszedł do historii tworząc swój projekt. Po egzekucji za aktywną działalność rewolucyjną i wypowiadanie się przeciwko monarchii, jego wynalazek popadł w zapomnienie na półkach archiwalnych. Po pewnym czasie K. Ciołkowskiemu udało się udoskonalić pomysły Kibalchicha, udowadniając możliwość eksploracji przestrzeni kosmicznej poprzez reaktywny napęd statków kosmicznych.

Później, w okresie Wielkiego Wojna Ojczyźniana pojawiły się słynne Katiusze i polowe systemy artylerii rakietowej. Jest to czuła nazwa, której ludzie nieformalnie używali w odniesieniu do potężnych instalacji używanych przez siły ZSRR. Nie wiadomo na pewno, dlaczego broń otrzymała tę nazwę. Powodem była albo popularność pieśni Blantera, albo litera „K” na korpusie moździerza. Z biegiem czasu żołnierze pierwszej linii frontu zaczęli nadawać przydomki innej broni, tworząc w ten sposób nową tradycję. Niemcy nazywali tę wyrzutnię rakiet bojowych „organem Stalina”. wygląd, który przypominał instrument muzyczny i przeszywający dźwięk wydobywający się z wystrzeliwania rakiet.

Świat warzyw

Przedstawiciele fauny korzystają również z praw napędu odrzutowego. Większość roślin posiadających te właściwości to rośliny jednoroczne i młode byliny: karp kolczasty, łopatonoga zwyczajna, twardziel niecierpka, pikulnik dwucięty, meringia trójżyłkowa.

Ogórek kłujący, zwany także szalonym ogórkiem, należy do rodziny dyni. Roślina ta osiąga duże rozmiary, ma gruby korzeń z szorstką łodygą i dużymi liśćmi. Rośnie w Azji Środkowej, Morzu Śródziemnym, na Kaukazie i jest dość pospolity na południu Rosji i Ukrainy. Wewnątrz owocu w okresie dojrzewania nasion przekształca się w śluz, który pod wpływem temperatury zaczyna fermentować i wydzielać gazy. Bliżej dojrzewania ciśnienie wewnątrz owocu może osiągnąć 8 atmosfer. Następnie, po lekkim dotknięciu, owoc odrywa się od nasady, a nasiona wraz z płynem wylatują z owocu z prędkością 10 m/s. Ze względu na zdolność strzelania na długość 12 m, roślinę nazwano „pistoletem damskim”.

Twardziel niecierpka jest szeroko rozpowszechnionym gatunkiem jednorocznym. Występuje z reguły w zacienionych lasach, wzdłuż brzegów rzek. Będąc w północno-wschodniej części Ameryki Północnej i Republiki Południowej Afryki, z powodzeniem się zakorzenił. Touch-me-not rozmnaża się przez nasiona. Nasiona niecierpka są małe, ważą nie więcej niż 5 mg i są rzucane na odległość 90 cm. Dzięki tej metodzie rozprzestrzeniania nasion roślina zyskała swoją nazwę.

Świat zwierząt

Napęd odrzutowy - Interesujące fakty odnoszące się do świata zwierząt. U głowonogów napęd odrzutowy odbywa się za pomocą wody wydychanej przez syfon, który zwykle zwęża się do małego otworu w celu przyjęcia maksymalna prędkość wydychać. Woda przepływa przez skrzela przed wydechem, spełniając podwójny cel: oddychanie i ruch. Zające morskie, zwane także ślimakami, poruszają się podobnie, ale bez złożonego aparatu neurologicznego głowonogów poruszają się bardziej niezdarnie.

Niektóre rycerki rozwinęły również napęd odrzutowy, wtłaczając wodę do skrzeli w celu uzupełnienia ruchu płetw.

U larw ważek siłę reakcji uzyskuje się poprzez wyparcie wody z wyspecjalizowanej jamy w ciele. Przegrzebki i kardidy, syfonofory, tuniki (takie jak salpy) i niektóre meduzy również korzystają z napędu odrzutowego.

Przegrzebki przeważnie leżą spokojnie na dnie, ale gdy pojawia się niebezpieczeństwo, szybko zamykają zawory muszli, wypychając w ten sposób wodę. Ten mechanizm zachowania mówi również o zastosowaniu zasady ruchu reaktywnego. Dzięki niemu przegrzebki mogą unosić się w górę i przemieszczać na duże odległości, wykorzystując technikę otwierania i zamykania muszli.

Kałamarnica również wykorzystuje tę metodę, chłonie wodę, a następnie z dużą siłą przepycha ją przez lejek i porusza się z prędkością co najmniej 70 km/h. Zbierając macki w jeden węzeł, ciało kałamarnicy tworzy opływowy kształt. Wykorzystując silnik kałamarnicy jako podstawę, inżynierowie zaprojektowali armatkę wodną. Znajdująca się w nim woda jest zasysana do komory, a następnie wyrzucana przez dyszę. W ten sposób statek jest skierowany w stronę przeciwną do wyrzucanego strumienia.

W porównaniu do kałamarnic, salpy korzystają z najbardziej wydajnych silników, zużywając o rząd wielkości mniej energii niż kałamarnice. Poruszając się, salpa wypuszcza wodę do otworu z przodu, a następnie wchodzi do szerokiej jamy, w której rozciągają się skrzela. Po łyku otwór zamyka się i za pomocą kurczenia się mięśni podłużnych i poprzecznych ściskających ciało, woda zostaje wypuszczona przez otwór z tyłu.

Najbardziej niezwykłym ze wszystkich mechanizmów lokomocji jest kot pospolity. Marcel Despres zasugerował, że ciało jest w stanie poruszać się i zmieniać swoje położenie nawet przy pomocy samych sił wewnętrznych (bez odpychania się i polegania na czymkolwiek), z czego można wnioskować, że prawa Newtona mogą być błędne. Dowodem jego przypuszczeń może być kot, który spadł z wysokości. Jeśli upadnie do góry nogami, nadal wyląduje na wszystkich łapach; stało się to już rodzajem aksjomatu. Po szczegółowym sfotografowaniu ruchu kota mogliśmy zobaczyć na kadrach wszystko, co robi on w powietrzu. Widzieliśmy, jak poruszała łapą, co wywołało reakcję jej ciała, obracając się w przeciwnym kierunku niż ruch łapy. Działając zgodnie z prawami Newtona, kot wylądował pomyślnie.

U zwierząt wszystko dzieje się na poziomie instynktu, ludzie z kolei robią to świadomie. Profesjonalnym pływakom, po zeskoczeniu z wieży, udaje się trzykrotnie zawrócić w powietrzu, a po zatrzymaniu rotacji wyprostować się ściśle pionowo i zanurzyć się w wodzie. Ta sama zasada dotyczy gimnastyczek cyrku powietrznego.

Bez względu na to, jak bardzo ludzie starają się prześcignąć naturę, udoskonalając stworzone przez nią wynalazki, wciąż nie osiągnęliśmy jeszcze technologicznej doskonałości, w której samoloty mogłyby powtarzać czynności ważki: unosić się w powietrzu, natychmiast cofać się lub przesuwać na bok. A wszystko to dzieje się przy dużej prędkości. Być może minie trochę więcej czasu, a samoloty, dzięki dostosowaniu aerodynamiki i możliwości odrzutowych ważek, będą mogły wykonywać ostre zakręty i staną się mniej podatne na warunki zewnętrzne. Patrząc na przyrodę, człowiek może jeszcze wiele ulepszyć na rzecz postępu technicznego.

Wielotonowe ładunki wzbijają się w niebo statki kosmiczne, a przezroczyste, galaretowate meduzy, mątwy i ośmiornice zręcznie manewrują w wodach morskich - co je łączy? Okazuje się, że w obu przypadkach do poruszania się wykorzystuje się zasadę napędu odrzutowego. Właśnie temu tematowi poświęcony jest nasz dzisiejszy artykuł.

Zajrzyjmy do historii

Najbardziej Pierwsze wiarygodne informacje o rakietach pochodzą z XIII wieku. Były używane przez Hindusów, Chińczyków, Arabów i Europejczyków w walce jako broń bojowa i sygnałowa. Potem nadeszły wieki niemal całkowitego zapomnienia tych urządzeń.

W Rosji pomysł wykorzystania silnika odrzutowego odżył dzięki pracy rewolucjonisty Nikołaja Kibalczicza. Siedząc w królewskich lochach, rozwijał się Projekt rosyjski silnik odrzutowy i samolot dla ludzi. Kibalczicz został stracony, a jego projekt przez wiele lat gromadził kurz w archiwach carskiej tajnej policji.

Podstawowe pomysły, rysunki i obliczenia tego utalentowanego i odważny człowiek dostał dalszy rozwój w pracach K. E. Ciołkowskiego, który zaproponował wykorzystanie ich do komunikacji międzyplanetarnej. W latach 1903–1914 opublikował szereg prac, w których przekonująco udowodnił możliwość wykorzystania napędu odrzutowego do eksploracji kosmosu i uzasadnił możliwość wykorzystania rakiet wielostopniowych.

Wiele odkryć naukowych Ciołkowskiego do dziś wykorzystuje się w nauce o rakietach.

Rakiety biologiczne

Jak to w ogóle powstało? pomysł poruszania się poprzez odpychanie własnego strumienia odrzutowego? Być może, uważnie obserwując życie morskie, mieszkańcy wybrzeża zauważyli, jak to się dzieje w świecie zwierząt.

Na przykład, przegrzebek porusza się pod wpływem siły reakcji strumienia wody wyrzucanego ze skorupy podczas gwałtownego ściskania jego zaworów. Ale nigdy nie dotrzyma kroku najszybszym pływakom - kalmarom.

Ich ciała w kształcie rakiety najpierw pędzą ogonem, wyrzucając zmagazynowaną wodę ze specjalnego lejka. poruszają się na tej samej zasadzie, wyciskając wodę zaciskając swoją przezroczystą kopułę.

Natura obdarzyła roślinę zwaną „silnikiem odrzutowym” „tryskający ogórek”. Kiedy jego owoce są w pełni dojrzałe, pod wpływem najlżejszego dotyku wystrzeliwuje gluten wraz z nasionami. Sam owoc jest rzucany w przeciwnym kierunku na odległość aż 12 m!

Żaden stworzenia morskie ani rośliny nie znają praw fizycznych leżących u podstaw tej metody ruchu. Spróbujemy to rozgryźć.

Fizyczne podstawy zasady napędu odrzutowego

Najpierw przejdźmy do najprostszego doświadczenia. Napompujmy gumową piłkę i bez zatrzymywania pozwolimy Ci swobodnie latać. Szybki ruch piłki będzie trwał tak długo, jak długo strumień wypływającego z niej powietrza będzie wystarczająco silny.

Aby wyjaśnić wyniki tego eksperymentu, musimy zwrócić się do Trzeciego Prawa, które to stwierdza na dwa ciała działają siły o jednakowej wielkości i przeciwnym kierunku. W rezultacie siła, z jaką piłka działa na wydobywające się z niej strumienie powietrza, jest równa sile, z jaką powietrze wypycha piłkę od siebie.

Przenieśmy te argumenty na rakietę. Urządzenia te wyrzucają część swojej masy z ogromną prędkością, w wyniku czego same otrzymują przyspieszenie w przeciwnym kierunku.

Z fizycznego punktu widzenia to proces ten jest wyraźnie wyjaśniony przez prawo zachowania pędu. Pęd jest iloczynem masy ciała i jego prędkości (mv). Gdy rakieta jest w spoczynku, jej prędkość i pęd wynoszą zero. Jeśli zostanie z niego wyrzucony strumień strumieniowy, wówczas pozostała część, zgodnie z prawem zachowania pędu, musi osiągnąć taką prędkość, aby całkowity pęd był nadal równy zeru.

Spójrzmy na formuły:

m sol v sol + m r v r =0;

m sol v sol =- m r v r,

Gdzie m g v g impuls wytworzony przez strumień gazów, m p v p impuls otrzymany przez rakietę.

Znak minus wskazuje, że kierunek ruchu rakiety i strumienia odrzutowego są przeciwne.

Konstrukcja i zasada działania silnika odrzutowego

W technologii silniki odrzutowe napędzają samoloty, rakiety i wystrzeliwują statki kosmiczne na orbitę. W zależności od przeznaczenia mają różne urządzenia. Ale każdy z nich ma zapas paliwa, komorę do jego spalania i dyszę przyspieszającą strumień strumienia.

Automatyczne stacje międzyplanetarne wyposażone są także w przedział przyrządowy i kabiny z systemem podtrzymywania życia astronautów.

Nowoczesne rakiety kosmiczne to złożone, wielostopniowe statki powietrzne najnowsze osiągnięcia myśl inżynierska. Po wystrzeleniu paliwo w dolnym stopniu najpierw spala się, po czym oddziela się od rakiety, zmniejszając jej masę całkowitą i zwiększając prędkość.

Następnie w drugim etapie następuje zużycie paliwa itd. Na koniec samolot zostaje wystrzelony na zadaną trajektorię i rozpoczyna samodzielny lot.

Pomarzmy trochę

Wielki marzyciel i naukowiec K. E. Ciołkowski dał przyszłym pokoleniom pewność, że silniki odrzutowe pozwolą ludzkości uciec poza ziemską atmosferę i pędzić w kosmos. Jego przepowiednia się sprawdziła. Sonda kosmiczna z powodzeniem bada Księżyc, a nawet odległe komety.

Silniki odrzutowe na ciecz są wykorzystywane w astronautyce. Używanie produktów naftowych jako paliwa, ale prędkości, jakie można za ich pomocą osiągnąć, są niewystarczające dla bardzo długich lotów.

Być może Wy, nasi drodzy czytelnicy, będziecie świadkami lotów Ziemian do innych galaktyk na urządzeniach z silnikami nuklearnymi, termojądrowymi lub jonowymi.

Jeżeli ta wiadomość była dla Ciebie przydatna, będzie mi miło Cię poznać

Slajd 2

Zastosowanie napędu odrzutowego w przyrodzie

Wielu z nas w swoim życiu spotkało meduzy podczas kąpieli w morzu. Jednak niewiele osób sądziło, że meduzy również do poruszania się wykorzystują napęd odrzutowy. Często wydajność morskich bezkręgowców przy zastosowaniu napędu odrzutowego jest znacznie wyższa niż w przypadku wynalazków technologicznych.

Slajd 3

Z napędu odrzutowego korzysta wiele mięczaków - ośmiornice, kalmary, mątwy.

Slajd 4

Mątwa

Slajd 5

Kałamarnica

Kałamarnice osiągnęły najwyższą doskonałość w nawigacji odrzutowej. Nawet ich ciało swoimi zewnętrznymi formami kopiuje rakietę (a raczej rakieta kopiuje kałamarnicę, bo ma w tej kwestii niekwestionowane pierwszeństwo)

Slajd 6

Kałamarnica jest największym bezkręgowcem zamieszkującym głębiny oceanu. Porusza się na zasadzie napędu odrzutowego, pochłaniając wodę, a następnie przepychając ją z ogromną siłą przez specjalny otwór – „lejek”, a przy dużej prędkości (ok. 70 km/h) pcha do tyłu. W tym samym czasie wszystkie dziesięć macek kałamarnicy zwija się w węzeł nad jej głową i przybiera opływowy kształt.

Slajd 7

Latająca kałamarnica

To małe zwierzę wielkości śledzia. Goni ryby z taką szybkością, że często wyskakuje z wody, muskając jej powierzchnię jak strzała. Po rozwinięciu maksymalnego ciągu odrzutowego w wodzie kałamarnica pilotująca wzbija się w powietrze i leci nad falami na odległość ponad pięćdziesięciu metrów. Apogeum lotu żywej rakiety znajduje się tak wysoko nad wodą, że latające kałamarnice często lądują na pokładach oceanicznych statków. Cztery do pięciu metrów to nie rekordowa wysokość, na jaką kałamarnice wznoszą się w niebo. Czasami latają jeszcze wyżej.

Slajd 8