к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   электротехника и электроника   электрические цепи  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Реактивное движение

Закон сохранения импульса во многих случаях позволяет находить скорости взаимодействующих тел даже тогда, когда значения действующих сил неизвестны. Примером может служить реактивное движение. При стрельбе из орудия возникает отдача – снаряд движется вперед, а орудие – откатывается назад. Снаряд и орудие – два взаимодействующих тела. Скорость, которую приобретает орудие при отдаче, зависит только от скорости снаряда и отношения масс (рис. 2). Если скорости орудия и снаряда обозначить через  Закон сохранения импульса. Реактивное движение и  Закон сохранения импульса. Реактивное движение а их массы через M и m, то на основании закона сохранения импульса можно записать в проекциях на ось OX

 Закон сохранения импульса. Реактивное движение

 

Отдача при выстреле из орудия.
Рисунок 2. Отдача при выстреле из орудия.

На принципе отдачи основано реактивное движение. В ракете при сгорании топлива газы, нагретые до высокой температуры, выбрасываются из сопла с большой скоростью  Закон сохранения импульса. Реактивное движение относительно ракеты. Обозначим массу выброшенных газов через m, а массу ракеты после истечения газов через M. Тогда для замкнутой системы «ракета + газы» можно записать на основании закона сохранения импульса (по аналогии с задачей о выстреле из орудия):

 Закон сохранения импульса. Реактивное движение

где V – скорость ракеты после истечения газов.  Здесь предполагалось, что начальная скорость ракеты равнялась нулю. Полученная формула для скорости ракеты справедлива лишь при условии, что вся масса сгоревшего топлива выбрасывается из ракеты одновременно. На самом деле истечение происходит постепенно в течение всего времени ускоренного движения ракеты. Каждая последующая порция газа выбрасывается из ракеты, которая уже приобрела некоторую скорость. Для получения точной формулы процесс истечения газа из сопла ракеты нужно рассмотреть более детально. Пусть ракета в момент времени t имеет массу M и движется со скоростью  Закон сохранения импульса. Реактивное движение (рис. 3 (1)). В течение малого промежутка времени Δt из ракеты будет выброшена некоторая порция газа с относительной скоростью  Закон сохранения импульса. Реактивное движение Ракета в момент t + Δt будет иметь скорость  Закон сохранения импульса. Реактивное движение а ее масса станет равной M + ΔM, где ΔM < 0 (рис. 3 (2)). Масса выброшенных газов будет, очевидно, равна –ΔM > 0. Скорость газов в инерциальной системе OX будет равна  Закон сохранения импульса. Реактивное движение Применим закон сохранения импульса. В момент времени t + Δt импульс ракеты равен  Закон сохранения импульса. Реактивное движение а импульс испущенных газов равен  Закон сохранения импульса. Реактивное движение В момент времени t импульс всей системы был равен  Закон сохранения импульса. Реактивное движение Предполагая систему «ракета + газы» замкнутой, можно записать:

 Закон сохранения импульса. Реактивное движение

Величиной  Закон сохранения импульса. Реактивное движение можно пренебречь, так как |ΔM| << M. Разделив обе части последнего соотношения на Δt и перейдя к пределу при Δt → 0, получим

 Закон сохранения импульса. Реактивное движение

 

Ракета, движущаяся в пространстве
Рисунок 3. Ракета, движущаяся в свободном пространстве (без гравитации). 1 – в момент времени t. Масса ракеты M, ее скорость  Закон сохранения импульса. Реактивное движение 2 – Ракета в момент времени t + Δt. Масса ракеты M + ΔM, где ΔM < 0, ее скорость  Закон сохранения импульса. Реактивное движение масса выброшенных газов –ΔM > 0, относительная скорость газов  Закон сохранения импульса. Реактивное движение скорость газов в инерциальной системе  Закон сохранения импульса. Реактивное движение

Величина  Закон сохранения импульса. Реактивное движение есть расход топлива в единицу времени. Величина  Закон сохранения импульса. Реактивное движение называется реактивной силой тяги  Закон сохранения импульса. Реактивное движение Реактивная сила тяги действует на ракету со стороны истекающих газов, она направлена в сторону, противоположную относительной скорости. Соотношение

 Закон сохранения импульса. Реактивное движение

выражает второй закон динамики для тела переменной массы. Если газы выбрасываются из сопла ракеты строго назад (рис. 3), то в скалярной форме это соотношение принимает вид:

Ma = μu,

где u – модуль относительной скорости. С помощью математической операции интегрирования из этого соотношения можно получить формулу для конечной скорости v ракеты:

 Закон сохранения импульса. Реактивное движение

где  Закон сохранения импульса. Реактивное движение – отношение начальной и конечной масс ракеты. Эта формула называется формулой Циолковского. Из нее следует, что конечная скорость ракеты может превышать относительную скорость истечения газов. Следовательно, ракета может быть разогнана до больших скоростей, необходимых для космических полетов. Но это может быть достигнуто только путем расхода значительной массы топлива, составляющей большую долю первоначальной массы ракеты. Например, для достижения первой космической скорости v = v1 = 7,9·103 м/с при u = 3·103 м/с (скорости истечения газов при сгорании топлива бывают порядка 2–4 км/с) стартовая масса одноступенчатой ракеты должна примерно в 14 раз превышать конечную массу. Для достижения конечной скорости v = 4u отношение  Закон сохранения импульса. Реактивное движение должно быть равно 50.  Значительное снижение стартовой массы ракеты может быть достигнуто при использовании многоступенчатых ракет, когда ступени ракеты отделяются по мере выгорания топлива. Из процесса последующего разгона ракеты исключаются массы контейнеров, в которых находилось топливо, отработавшие двигатели, системы управления и т. д. Именно по пути создания экономичных многоступенчатых ракет развивается современное ракетостроение.

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   электротехника и электроника   электрические цепи  
Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 30.03.2017 - 19:16: СОВЕСТЬ - Conscience -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
30.03.2017 - 16:58: ЦИТАТЫ ЧУЖИХ ФОРУМОВ - Outside Quotings -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
30.03.2017 - 16:53: СОВЕСТЬ - Conscience -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
30.03.2017 - 12:06: СОВЕСТЬ - Conscience -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
30.03.2017 - 11:15: СОВЕСТЬ - Conscience -> Просвещение от Андрея Фурсова - Карим_Хайдаров.
29.03.2017 - 19:43: СОВЕСТЬ - Conscience -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
29.03.2017 - 18:09: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
29.03.2017 - 17:55: СОВЕСТЬ - Conscience -> Просвещение от Константина Сёмина - Карим_Хайдаров.
28.03.2017 - 11:35: СОВЕСТЬ - Conscience -> Просвещение от Николая Старикова - Карим_Хайдаров.
27.03.2017 - 19:27: СОВЕСТЬ - Conscience -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
27.03.2017 - 18:58: СОВЕСТЬ - Conscience -> Просвещение от академика С.Ю. Глазьева - Карим_Хайдаров.
25.03.2017 - 19:50: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ДНК-генеалогия - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution