Физикт реактив хөдөлгөөн гэж юу вэ. Технологийн тийрэлтэт хөдөлгүүр

Олон хүмүүсийн хувьд "тийрэлтэт хөдөлгүүр" гэсэн ойлголт нь шинжлэх ухаан, технологийн орчин үеийн ололт, тэр дундаа физикийн ололттой нягт холбоотой байдаг бөгөөд алдартай тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашиглан дуунаас хурдан нисч буй тийрэлтэт онгоц, тэр ч байтугай сансрын хөлгүүдийн зураг толгойд нь гарч ирдэг. Үнэн хэрэгтээ тийрэлтэт хөдөлгүүрийн үзэгдэл нь хүнээс ч хамаагүй эртний юм, учир нь энэ нь хүмүүс биднээс нэлээд эрт үүссэн. Тийм ээ, тийрэлтэт хөдөлгүүрийг байгальд идэвхтэй төлөөлдөг: орчин үеийн дуунаас хурдан тийрэлтэт онгоц нисдэг зарчмыг ашиглан медуз ба нялцгай биетүүд олон сая жилийн турш далайн гүнд сэлж ирсэн.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн түүх

Эрт дээр үеэс эхлэн янз бүрийн эрдэмтэд байгаль дээрх реактив хөдөлгөөний үзэгдлийг ажиглаж ирсэн боловч эртний Грекийн математикч, механикч Херон энэ тухай анх бичсэн боловч онолоос цааш явж байгаагүй.

Хэрэв бид тийрэлтэт хөдөлгүүрийн практик хэрэглээний талаар ярих юм бол Хятадууд анхных нь байсан. 13-р зуунд тэд анхны пуужинг зохион бүтээхдээ наймалж, нялцгай биетний хөдөлгөөний зарчмыг олж авч, салют болон цэргийн ажиллагаанд (байлдааны болон дохионы зэвсэг болгон) ашиглаж эхэлсэн. Хэсэг хугацааны дараа хятадуудын энэхүү ашигтай шинэ бүтээлийг арабууд, тэднээс Европчууд хүлээн авсан.

Мэдээжийн хэрэг, анхны ердийн тийрэлтэт пуужингууд нь харьцангуй энгийн загвартай байсан бөгөөд хэдэн зууны турш тэд бараг хөгжөөгүй байсан нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн хөгжлийн түүх зогсонги байдалд орсон мэт санагдаж байв. Энэ асуудалд нээлт зөвхөн 19-р зуунд гарсан.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг хэн нээсэн бэ?

"Шинэ эрин"-ийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийг нээсний амжилтыг Оросын авъяаслаг зохион бүтээгч төдийгүй хагас цагийн хувьсгалч, Ардын сайн дурын ажилтан Николай Кибальчич хүртэж магадгүй юм. Тэрээр хааны шоронд сууж байхдаа тийрэлтэт хөдөлгүүр, хүмүүст зориулсан нисэх онгоцны төслөө бүтээжээ. Дараа нь Кибальчич хувьсгалт үйл ажиллагааныхаа төлөө цаазлагдсан бөгөөд түүний төсөл Хаант улсын нууц цагдаагийн архивын тавиур дээр тоос цуглуулсаар байв.

Хожим нь Кибальчичийн энэ чиглэлээр хийсэн ажлыг өөр нэгэн авъяаслаг эрдэмтэн К.Е. 1903-1914 онуудад тэрээр хэд хэдэн бүтээл хэвлүүлж, сансар огторгуйг судлах сансрын хөлөг бүтээхэд тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашиглах боломжийг баттай нотолсон. Мөн олон шатлалт пуужин ашиглах зарчмыг бий болгосон. Өнөөдрийг хүртэл Циолковскийн олон санааг пуужингийн шинжлэх ухаанд ашиглаж байна.

Байгаль дахь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн жишээ

Та далайд сэлж байхдаа медузыг харсан, гэхдээ эдгээр гайхалтай (мөн удаан) амьтад тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ачаар хөдөлдөг гэж та бараг бодсонгүй. Тухайлбал, тунгалаг бөмбөлөгөө хумих замаар тэд медузын нэг төрлийн "тийрэлтэт хөдөлгүүр" болдог усыг шахдаг.

Загас нь ижил төстэй хөдөлгөөний механизмтай байдаг - биеийн урд талын тусгай юүлүүр, хажуугийн нүхээр дамжуулан заламгайн хөндий рүү ус татаж, дараа нь буцааж эсвэл хажуу тийш чиглэсэн юүлүүрээр эрч хүчтэйгээр гадагшлуулдаг. cuttlefish шаардлагатай хөдөлгөөний чиглэл).

Гэхдээ байгалиас бүтээсэн хамгийн сонирхолтой тийрэлтэт хөдөлгүүр нь далайн амьтанд байдаг бөгөөд үүнийг "амьд торпедо" гэж нэрлэх нь зөв юм. Эцсийн эцэст эдгээр амьтдын бие ч гэсэн хэлбэртэй пуужинтай төстэй боловч үнэн хэрэгтээ бүх зүйл яг эсрэгээрээ байдаг - энэ пуужин нь загвараараа далайн амьтаны биеийг хуулбарладаг.

Хэрэв далайн амьтан хурдан цохих шаардлагатай бол байгалийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашигладаг. Түүний бие нь нөмрөг, тусгай булчингийн эдээр хүрээлэгдсэн байдаг бөгөөд далайн амьтан бүхэлдээ эзэлхүүний тал хувь нь ус шингээдэг мантийн хөндийд байдаг. Дараа нь тэр цуглуулсан усны урсгалыг нарийн цорго ашиглан огцом шидэж, бүх арван тэмтрүүлээ толгой дээрээ нугалж, жигд хэлбэрийг олж авав. Ийм дэвшилтэт реактив навигацийн ачаар далайн амьтан цагт 60-70 км гайхалтай хурдалж чаддаг.

Байгаль дээр тийрэлтэт хөдөлгүүрийн эздийн дунд "галзуу өргөст хэмх" гэж нэрлэгддэг ургамал байдаг. Жимс нь боловсорч гүйцсэний дараа өчүүхэн төдий хүрэлцэхэд хариуд нь үрээр цавуулаг найлзуурууд хийдэг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн тухай хууль

Далайн загас, "галзуу өргөст хэмхүүд", медуз болон бусад нялцгай биетүүд эрт дээр үеэс тийрэлтэт хөдөлгөөнийг ашиглаж ирсэн бөгөөд түүний бие махбодийн мөн чанарыг бодолцоогүй боловч бид тийрэлтэт хөдөлгөөний мөн чанар юу болохыг, ямар төрлийн хөдөлгөөнийг тийрэлтэт хөдөлгөөн гэж нэрлэдэгийг олж мэдэхийг хичээх болно. , мөн тодорхойлолтыг өгнө үү.

Эхлэхийн тулд та энгийн туршилт хийж болно - хэрэв та ердийн бөмбөлгийг агаараар хөөргөж, зогсолтгүй нисэхийг зөвшөөрвөл агаарын хангамж дуусах хүртэл хурдан нисэх болно. Энэ үзэгдлийг Ньютоны гурав дахь хуулиар тайлбарласан бөгөөд энэ нь хоёр биет ижил хэмжээтэй, эсрэг чиглэлтэй хүчнүүдтэй харилцан үйлчилдэг.

Өөрөөр хэлбэл, түүнээс зугтаж буй агаарын урсгалд үзүүлэх бөмбөгний нөлөөллийн хүч нь бөмбөгийг өөрөөсөө түлхэхтэй тэнцүү байна. Пуужин нь бөмбөгтэй төстэй зарчмаар ажилладаг бөгөөд энэ нь эсрэг чиглэлд хүчтэй хурдатгал авахын зэрэгцээ өөрийн массын нэг хэсгийг асар хурдтайгаар гаргадаг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн импульс хадгалагдах хууль

Физик нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн үйл явцыг тайлбарладаг. Момент нь биеийн масс ба түүний хурд (mv) -ийн үржвэр юм. Пуужин тайван байх үед түүний импульс ба хурд нь тэг болно. Үүнээс тийрэлтэт урсгал гарч эхлэхэд бусад нь импульс хадгалагдах хуулийн дагуу нийт импульс тэгтэй тэнцүү байх ийм хурдыг олж авах ёстой.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн томъёо

Ерөнхийдөө тийрэлтэт хөдөлгөөнийг дараахь томъёогоор тодорхойлж болно.
m s v s +m р v р =0
m s v s =-m р v р

Энд m s v s нь хийн тийрэлтэт үүсгэсэн импульс, m p v p нь пуужингийн хүлээн авсан импульс юм.

Хасах тэмдэг нь пуужингийн хөдөлгөөний чиглэл ба тийрэлтэт тийрэлтэт хөдөлгөөний хүч нь эсрэг байгааг харуулж байна.

Технологийн тийрэлтэт хөдөлгүүр - тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ажиллах зарчим

Орчин үеийн технологид тийрэлтэт хөдөлгүүр нь онгоц, сансрын хөлөг онгоцыг хөдөлгөдөг тул тийрэлтэт хөдөлгүүр нь маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн загвар нь түүний хэмжээ, зорилгоос хамааран өөр өөр байж болно. Гэхдээ ямар нэг байдлаар, тэд тус бүрдээ байдаг

• түлшний хангамж,
• түлш шатаах камер,
• тийрэлтэт урсгалыг хурдасгах үүрэг бүхий хушуу.

Тийрэлтэт хөдөлгүүр нь иймэрхүү харагддаг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүр, видео

Эцэст нь тийрэлтэт хөдөлгүүртэй физик туршилтуудын тухай хөгжилтэй видео.

Байгаль, технологийн тийрэлтэт хөдөлгүүр

ФИЗИКИЙН ТУРШЛАГА

Тийрэлтэт хөдөлгүүр- түүний аль нэг хэсэг нь тодорхой хурдтайгаар биеэс тусгаарлагдсан үед үүсдэг хөдөлгөөн.

Реактив хүч нь гадны биетэй ямар ч харилцан үйлчлэлгүйгээр үүсдэг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг байгальд хэрэглэх

Бидний олонхи нь далайд сэлж байхдаа медузтай тааралддаг. Ямар ч байсан Хар тэнгист тэдний тоо хангалттай бий. Гэхдээ цөөхөн хүн медузыг хөдөлгөхдөө тийрэлтэт хөдөлгүүр ашигладаг гэж боддог байсан. Нэмж дурдахад соно авгалдай болон зарим төрлийн далайн планктонууд ингэж хөдөлдөг. Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашиглахдаа далайн сээр нуруугүй амьтдын үр ашиг нь технологийн шинэ бүтээлээс хамаагүй өндөр байдаг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг олон нялцгай биетүүд ашигладаг - наймалж, далайн амьтан, зүсмэл загас. Жишээлбэл, далайн хясаа нялцгай биет нь хавхлагыг нь огцом шахах үед бүрхүүлээс гарч буй усны урсгалын реактив хүчний улмаас урагш хөдөлдөг.

наймаалж

Загас

Ихэнх цефалоподуудын нэгэн адил Cuttlefish нь усанд дараах байдлаар хөдөлдөг. Тэрээр биеийн урд талын нүх, тусгай юүлүүрээр дамжуулан заламгайн хөндий рүү ус авч, дараа нь юүлүүрээр дамжуулан усны урсгалыг эрч хүчтэйгээр гадагшлуулдаг. Загас нь юүлүүр хоолойг хажуу эсвэл ар тал руу чиглүүлж, усыг хурдан шахаж, өөр өөр чиглэлд хөдөлж чаддаг.

Салпа бол ил тод биетэй далайн амьтан бөгөөд хөдөлж байхдаа урд талын нүхээр ус хүлээн авдаг бөгөөд ус нь өргөн хөндийд ордог бөгөөд түүний дотор заламгай нь диагональ байдлаар сунадаг. Амьтан уснаас том балгасны дараа нүх нь хаагдана. Дараа нь давсны урт ба хөндлөн булчингууд агшиж, бүх бие нь агшиж, арын нүхээр ус шахагдана. Зугтаж буй тийрэлтэт онгоцны хариу үйлдэл нь сальпаг урагш түлхдэг.

Далайн загасны тийрэлтэт хөдөлгүүр нь хамгийн их сонирхол татдаг. Далайн далайн амьтан бол далайн гүнд амьдардаг хамгийн том сээр нуруугүй амьтан юм. Далайн амьтан тийрэлтэт навигацийн хамгийн дээд төгс төгөлдөрт хүрсэн. Тэдний бие ч гэсэн гаднах хэлбэрийн хувьд пуужинг хуулбарладаг (эсвэл илүү сайн хэлбэл, пуужин нь далайн амьтанг хуулдаг, учир нь энэ асуудалд маргаангүй давуу эрхтэй байдаг). Удаан хөдөлж байхдаа далайн амьтан үе үе нугалж буй алмазан хэлбэртэй том сэрвээ ашигладаг. Энэ нь хурдан шидэхийн тулд тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашигладаг. Булчингийн эд - нөмрөг нь нялцгай биетний биеийг бүх талаас нь хүрээлдэг; Амьтан мантийн хөндийн доторх усыг сорж, дараа нь нарийн хошуугаар усны урсгалыг огцом гаргаж, өндөр хурдтай түлхэлтээр хойшоо хөдөлдөг. Үүний зэрэгцээ далайн амьтаны бүх арван тэмтрүүл нь толгойн дээгүүр зангилаа болж, жигд хэлбэртэй болдог. Цорго нь тусгай хавхлагаар тоноглогдсон бөгөөд булчингууд нь түүнийг эргүүлж, хөдөлгөөний чиглэлийг өөрчилдөг. Далайн загасны хөдөлгүүр нь маш хэмнэлттэй бөгөөд 60 - 70 км / цаг хүртэл хурдлах чадвартай. (Зарим судлаачид 150 км/цаг хүртэл хурдалдаг гэж үздэг!) Далайн загасыг "амьд торпедо" гэж нэрлэдэг нь гайхах зүйл биш юм. Багцалсан тэмтрүүлүүдийг баруун, зүүн, дээш, доошоо нугалахад далайн амьтан нэг чиглэлд эргэдэг. Ийм жолооны хүрд нь амьтантай харьцуулахад маш том тул түүний бага зэрэг хөдөлгөөн нь далайн амьтанд бүрэн хурдтай байсан ч саадтай мөргөлдөхөөс амархан зайлсхийхэд хангалттай юм. Жолооны хүрд огцом эргэх бөгөөд усанд сэлэгч эсрэг чиглэлд гүйнэ. Тиймээс тэр юүлүүрийн төгсгөлийг буцааж нугалж, одоо эхлээд толгойгоо гулсуулна. Тэр баруун тийш нугалж, тийрэлтэт түлхэлт түүнийг зүүн тийш шидэв. Гэхдээ хурдан усанд сэлэх шаардлагатай үед юүлүүр нь тэмтрүүлүүдийн хооронд үргэлж наалддаг бөгөөд далайн амьтан нь хавч гүйдэг шиг сүүлээ түрүүлж уралддаг - хурдан алхагч нь уралдаанчны авхаалж самбаагаар хангагдсан байдаг.

Хэрэв яарах шаардлагагүй бол далайн амьтан, зулзаганууд долгионт сэрвээтэй усанд сэлэх болно - бяцхан долгионууд дээгүүр урсаж, амьтан сайхан гулсаж, хааяа нөмрөг доороос гарч буй усны урсгалаар өөрийгөө түлхэж өгдөг. Дараа нь усны тийрэлтэт дэлбэрэлтийн үед нялцгай биетний хүлээн авдаг бие даасан цочрол нь тодорхой харагдаж байна. Зарим цефалоподууд цагт тавин таван километр хүртэл хурдалж чаддаг. Хэн ч шууд хэмжилт хийгээгүй бололтой, гэхдээ үүнийг нисдэг далайн амьтаны хурд, нислэгийн хүрээгээр нь дүгнэж болно. Тэдний гэр бүлд наймалжууд ийм авьяастай байдаг нь харагдаж байна! Зөөлөн амьтдын дундах хамгийн шилдэг нисгэгч бол далайн амьтан Стенотутис юм. Английн далайчид үүнийг нисдэг далайн амьтан ("нисдэг далайн амьтан") гэж нэрлэдэг. Энэ бол загасны загасны хэмжээтэй жижиг амьтан юм. Загасыг маш хурдтайгаар хөөж, уснаас үсрэн гарч, гадаргуу дээгүүр нь сум шиг гүйлгэх нь элбэг. Тэрбээр махчин амьтдаас амь насаа аврахын тулд энэ заль мэхийг ашигладаг - туна загас, макрель. Усанд тийрэлтэт тийрэлтэт хамгийн их хүчийг бий болгосны дараа нисгэгч далайн амьтан агаарт хөөрч, долгион дээгүүр тавин метр гаруй нисдэг. Амьд пуужингийн нислэгийн оргил үе нь усан дээгүүр маш өндөр байдаг тул нисдэг далайн амьтан ихэвчлэн далайд явдаг хөлөг онгоцны тавцан дээр гардаг. Дөрөв таван метр бол далайн амьтан тэнгэрт гарах рекорд өндөр биш юм. Заримдаа тэд илүү өндөр нисдэг.

Английн нялцгай биет судлаач доктор Рис шинжлэх ухааны өгүүлэлдээ далайн амьтан (ердөө 16 см урт) агаарт нилээд хол зайд нисээд усан дээрээс бараг долоон метр дээш өргөгдсөн дарвуулт онгоцны гүүрэн дээр унасан гэж тодорхойлсон байдаг.

Маш олон нисдэг далайн амьтан усан онгоцон дээр гялалзсан каскад унадаг. Эртний зохиолч Требиус Нигер нэг удаа хөлөг онгоцны тавцан дээр унасан нисдэг далайн амьтаны жин дор живсэн тухай гунигтай түүхийг ярьжээ. Далайн амьтан хурдатгалгүйгээр хөөрч чаддаг.

Наймаалжууд бас нисч чаддаг. Францын байгаль судлаач Жан Верани жирийн нэг наймалж аквариумд хэрхэн хурдасч, гэнэт уснаас арагшаа үсэрч байгааг харсан. Агаарт ойролцоогоор таван метр урт нумыг дүрсэлсний дараа тэрээр дахин аквариум руу оров. Үсрэхийн тулд хурдаа авахдаа наймалж тийрэлтэт цохилтын улмаас хөдөлж зогсохгүй тэмтрүүлээрээ сэлүүрддэг байв.
Уут наймалжууд далайн амьтнаас илүү муу усанд сэлэх нь мэдээжийн хэрэг, гэхдээ эгзэгтэй мөчид тэд шилдэг спринтерүүдийн рекордыг харуулж чадна. Калифорнийн аквариумын ажилтнууд хавч руу дайрч буй наймаалжны зургийг авахыг оролджээ. Наймаалж олз руугаа маш хурдтай давхиж байсан тул хальс нь хамгийн өндөр хурдтай зураг авалтанд орсон ч үргэлж өөх тос агуулдаг байв. Энэ нь шидэлт секундын 100 хувь үргэлжилсэн гэсэн үг юм! Ихэвчлэн наймалж харьцангуй удаан сэлдэг. Наймаалжны нүүдлийг судалсан Жозеф Сейнл тооцоолсноор: хагас метр хэмжээтэй наймалж далайн дундуур дунджаар цагт арван таван километрийн хурдтайгаар сэлдэг. Юүлүүрээс шидсэн усны тийрэлтэт бүр нь түүнийг урагш (эсвэл наймалж хойшоо сэлдэг тул хойшоо) хоёроос хоёр хагас метр зайд түлхэж өгдөг.

Тийрэлтэт хөдөлгөөнийг ургамлын ертөнцөд ч олж болно. Жишээлбэл, "галзуу өргөст хэмх"-ийн боловсорч гүйцсэн жимс нь бага зэрэг хүрч, ишнээс нь үсэрч, үртэй наалдамхай шингэн нь үүссэн нүхнээс хүчээр гадагшилдаг. Өргөст хэмх өөрөө эсрэг чиглэлд 12 м хүртэл нисдэг.

Импульсийн хадгалалтын хуулийг мэдсэнээр та задгай орон зайд өөрийн хөдөлгөөний хурдыг өөрчилж болно. Хэрэв та завин дотор байгаа бөгөөд хэд хэдэн хүнд чулуутай бол тодорхой чиглэлд чулуу шидэх нь таныг эсрэг чиглэлд хөдөлгөх болно. Сансар огторгуйд мөн адил зүйл тохиолдох боловч тэнд тэд тийрэлтэт хөдөлгүүр ашигладаг.

Бууны суманд буцалт дагалддаг гэдгийг хүн бүр мэддэг. Хэрэв сумны жин нь бууны жинтэй тэнцүү байсан бол тэд ижил хурдтайгаар салж нисэх болно. Хийн ялгарсан масс нь реактив хүчийг бий болгодог тул агаарын болон агааргүй орон зайд хөдөлгөөнийг хангах боломжтой тул буцах явдал үүсдэг. Мөн урсаж буй хийн масс, хурд их байх тусам бидний мөрөнд эргүүлэх хүч их байх тусам бууны хариу урвал илүү хүчтэй байх тусам реактив хүч их байх болно.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг технологид ашиглах

Олон зууны турш хүн төрөлхтөн сансарт нисэхийг мөрөөдөж ирсэн. Шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчид энэ зорилгод хүрэхийн тулд янз бүрийн арга хэрэгслийг санал болгосон. 17-р зуунд Францын зохиолч Сирано де Бержеракийн сар руу ниссэн тухай түүх гарч ирэв. Энэ түүхийн баатар саран дээр төмөр тэргээр хүрч, түүний дээгүүр байнга хүчтэй соронз шидэж байв. Түүнд татагдсан тэргэнцэр саран дээр хүртлээ дэлхийгээс дээш өргөгдөв. Барон Мюнхаузен буурцагны ишний дагуу сар руу авирсан гэж хэлэв.

МЭ 1-р мянганы төгсгөлд Хятад улс пуужингаар ажилладаг тийрэлтэт хөдөлгүүрийг зохион бүтээжээ - дарь дүүргэсэн хулс хоолой, тэдгээрийг хөгжилтэй болгон ашигладаг байв. Машины анхны төслүүдийн нэг нь тийрэлтэт хөдөлгүүртэй байсан бөгөөд энэ төсөл нь Ньютонд харьяалагддаг байв

Хүний нислэгт зориулагдсан тийрэлтэт онгоцны дэлхийн анхны төслийн зохиогч нь Оросын хувьсгалч Н.И. Кибальчич. Тэрээр 1881 оны дөрөвдүгээр сарын 3-нд эзэн хаан II Александрыг хөнөөх оролдлогод оролцсон хэргээр цаазлуулжээ. Тэрээр цаазаар авах ял сонсоод шоронд байхдаа төслөө боловсруулсан. Кибальчич: “Нас барахаасаа хэдхэн хоногийн өмнө шоронд байхдаа би энэ төслийг бичиж байна. Би санаагаа хэрэгжүүлэх боломжтой гэдэгт итгэдэг, энэ итгэл намайг аймшигт нөхцөл байдалд минь дэмждэг... Миний санаа надтай хамт үхэхгүй гэдгийг мэдэж үхэлтэй тайван нүүр тулах болно.”

Сансрын нислэгт пуужин ашиглах санааг энэ зууны эхээр Оросын эрдэмтэн Константин Эдуардович Циолковский дэвшүүлсэн. 1903 онд Калугагийн гимназийн багш К.Е. Циолковский "Реактив багаж ашиглан дэлхийн орон зайг судлах". Энэхүү бүтээл нь хувьсах масстай биеийн хөдөлгөөнийг дүрсэлсэн "Циолковскийн томъёо" гэж нэрлэгддэг сансрын нисгэгчдийн хамгийн чухал математикийн тэгшитгэлийг агуулсан байв. Үүний дараа тэрээр шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн загварыг боловсруулж, олон шатлалт пуужингийн загварыг санал болгож, дэлхийн нам дор тойрог замд бүхэл бүтэн сансрын хотуудыг бий болгох боломжийн санааг илэрхийлэв. Тэрээр таталцлыг даван туулах чадвартай цорын ганц төхөөрөмж бол пуужин, i.e. төхөөрөмж дээр байрладаг түлш, исэлдүүлэгчийг ашигладаг тийрэлтэт хөдөлгүүртэй төхөөрөмж.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрЭнэ нь түлшний химийн энергийг хийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн кинетик энерги болгон хувиргадаг хөдөлгүүр бөгөөд хөдөлгүүр нь эсрэг чиглэлд хурдыг олж авдаг.

К.Е.Циолковскийн санааг академич Сергей Павлович Королевын удирдлаган дор Зөвлөлтийн эрдэмтэд хэрэгжүүлсэн. Дэлхийн түүхэн дэх анхны хиймэл дагуулыг 1957 оны 10-р сарын 4-нд ЗХУ-д пуужингаар хөөргөсөн.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчим нь нисэх болон сансрын нисгэхэд өргөн практик хэрэглээг олж авдаг. Сансар огторгуйд бие махбодь харилцан үйлчилж, улмаар хурдны чиглэл, хэмжээг өөрчлөх ямар ч орчин байдаггүй тул сансрын нислэгт зөвхөн тийрэлтэт онгоц, өөрөөр хэлбэл пуужин ашиглаж болно.

Пуужин төхөөрөмж

Пуужингийн хөдөлгөөн нь импульс хадгалагдах хууль дээр суурилдаг. Хэзээ нэгэн цагт ямар нэгэн биеийг пуужингаас холдуулбал энэ нь ижил импульс авах боловч эсрэг чиглэлд чиглэнэ.

Ямар ч пуужин нь дизайнаас үл хамааран исэлдүүлэгчтэй бүрхүүл, түлштэй байдаг. Пуужингийн бүрхүүлд даац (энэ тохиолдолд сансрын хөлөг), багажны тасалгаа, хөдөлгүүр (шатаах камер, насос гэх мэт) багтана.

Пуужингийн гол масс нь исэлдүүлэгчтэй түлш (исэлдүүлэгч нь түлшний шаталтыг хадгалахад шаардлагатай байдаг, учир нь сансарт хүчилтөрөгч байхгүй).

Шатахуун ба исэлдүүлэгчийг шахуурга ашиглан шаталтын камерт нийлүүлдэг. Шатах үед түлш нь өндөр температур, өндөр даралттай хий болж хувирдаг. Шатаах камер болон сансар огторгуйд их хэмжээний даралтын зөрүүтэй тул шатаах камераас гарсан хий нь тусгай хэлбэрийн залгуураар дамжин хүчтэй тийрэлтэт урсгалаар гадагшилдаг. Цоргоны зорилго нь тийрэлтэт онгоцны хурдыг нэмэгдүүлэх явдал юм.

Пуужин хөөрөхөөс өмнө түүний импульс тэгтэй тэнцүү байна. Шатаах камер болон пуужингийн бусад бүх хэсгүүдийн хийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд хушуугаар дамжин гарч буй хий нь тодорхой импульс авдаг. Дараа нь пуужин нь хаалттай систем бөгөөд хөөргөсний дараа түүний нийт импульс тэг байх ёстой. Тиймээс түүний дотор байгаа пуужингийн бүх бүрхүүл нь хийн импульстэй тэнцэх хэмжээний импульс авдаг, гэхдээ эсрэгээрээ.

Бүх пуужин хөөргөх, хурдасгах зориулалттай пуужингийн хамгийн том хэсгийг эхний шат гэж нэрлэдэг. Олон шатлалт пуужингийн эхний том үе шат нь хурдатгалын үед бүх түлшний нөөцөө шавхах үед энэ нь салдаг. Цаашдын хурдатгал нь хоёр дахь, бага масстай үе шатанд үргэлжлэх бөгөөд энэ нь эхний шатны тусламжтайгаар өмнө нь олж авсан хурдад илүү хурдыг нэмж, дараа нь сална. Гурав дахь шат нь хурдыг шаардлагатай хэмжээнд хүртэл нэмэгдүүлж, даацыг тойрог замд хүргэдэг.

Сансарт ниссэн анхны хүн бол ЗХУ-ын иргэн Юрий Алексеевич Гагарин юм. 1961 оны 4-р сарын 12 Тэрээр "Восток" хиймэл дагуулаар дэлхийг тойрсон.

Зөвлөлтийн пуужингууд Саранд хамгийн түрүүнд хүрч, Сарыг тойрон эргэлдэж, дэлхийгээс үл үзэгдэх талыг нь гэрэл зургийн хальснаа буулгаж, Сугар гаригт хамгийн түрүүнд хүрч, түүний гадаргуу дээр шинжлэх ухааны багаж хэрэгслийг хүргэжээ. 1986 онд Зөвлөлтийн Вега 1 ба Вега 2 хэмээх хоёр сансрын хөлөг нар 76 жилд нэг удаа ойртож байдаг Халлейгийн сүүлт одыг сайтар судалжээ.

Ньютоны хуулиуд нь маш чухал механик үзэгдлийг тайлбарлахад тусалдаг. тийрэлтэт хөдөлгүүр. Биеийн аль нэг хэсэг нь ямар ч хурдтайгаар салгагдах үед үүсэх хөдөлгөөнийг ингэж нэрлэдэг.

Жишээлбэл, хүүхдийн резинэн бөмбөгийг авч, түүнийгээ хийлж, суллаж үзье. Агаар түүнийг нэг чиглэлд орхиж эхлэхэд бөмбөг өөрөө нөгөө чиглэлд нисч байгааг бид харах болно. Энэ бол реактив хөдөлгөөн юм.

Амьтны ертөнцийн зарим төлөөлөгчид далайн амьтан, наймалж зэрэг тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчмын дагуу хөдөлдөг. Тэд шингэсэн усаа үе үе хаяж, 60-70 км / цаг хүртэл хурдалж чаддаг. Медуз, зулзага болон бусад зарим амьтад ижил төстэй байдлаар хөдөлдөг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн жишээг ургамлын ертөнцөөс олж болно. Жишээлбэл, "галзуу" өргөст хэмхний боловсорч гүйцсэн жимс нь бага зэрэг хүрч, ишнээс нь үсэрч, салангид ишний талбайд үүссэн нүхнээс үртэй гашуун шингэнийг хүчээр хаядаг; өргөст хэмхүүд өөрсдөө эсрэг чиглэлд нисдэг.

Ус ялгарах үед үүсэх реактив хөдөлгөөнийг дараах туршилтаар ажиглаж болно. L хэлбэрийн үзүүртэй резинэн хоолойд холбогдсон шилэн юүлүүрт ус хийнэ (Зураг 20). Хоолойноос ус урсаж эхлэхэд хоолой өөрөө хөдөлж, усны урсгалын эсрэг чиглэлд хазайж эхлэхийг бид харах болно.

Нислэгүүд нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчим дээр суурилдаг пуужингууд. Орчин үеийн сансрын пуужин бол хэдэн зуун мянга, сая сая хэсгээс бүрдэх маш нарийн төвөгтэй онгоц юм. Пуужингийн жин асар их. Энэ нь ажлын шингэний масс (жишээлбэл, түлшний шаталтын үр дүнд үүссэн халуун хий, тийрэлтэт урсгал хэлбэрээр ялгардаг) ба пуужингийн дараа үлдсэн эцсийн буюу "хуурай" массаас бүрдэнэ. ажлын шингэнийг пуужингаас гаргаж авдаг.

Пуужингийн "хуурай" масс нь эргээд бүтцийн масс (жишээ нь пуужингийн бүрхүүл, түүний хөдөлгүүр ба удирдлагын систем) болон даацын жин (жишээ нь шинжлэх ухааны тоног төхөөрөмж, тойрог замд гарсан сансрын хөлгийн их бие) зэргээс бүрдэнэ. , багийнхан болон хөлөг онгоцны амьдралыг дэмжих систем).

Ажлын шингэний хугацаа дуусахад суллагдсан савнууд, бүрхүүлийн илүүдэл хэсгүүд гэх мэт зүйлс нь пуужинд шаардлагагүй ачааг үүрч, хурдасгахад хэцүү болгодог. Тиймээс сансар огторгуйн хурдад хүрэхийн тулд нийлмэл (эсвэл олон шатлалт) пуужинг ашигладаг (Зураг 21). Эхлээд ийм пуужинд зөвхөн эхний шатны 1-р блокууд ажилладаг бөгөөд тэдгээрийн доторх түлшний нөөц дуусахад тэдгээрийг салгаж, 2-р шатыг асаана; Түүний доторх түлш дууссаны дараа түүнийг салгаж, 3-р шатыг асаана. Хиймэл дагуул эсвэл пуужингийн толгойд байрлах бусад сансрын хөлөг нь 4-р толгойн хаалтаар бүрхэгдсэн бөгөөд энэ нь оновчтой хэлбэрийг багасгахад тусалдаг. пуужин дэлхийн агаар мандалд нисэх үед агаарын эсэргүүцэл.

Пуужингаас хийн тийрэлтэт онгоц өндөр хурдтай гарч ирэхэд пуужин өөрөө эсрэг чиглэлд гүйдэг. Яагаад ийм зүйл болж байна вэ?

Ньютоны гуравдахь хуулийн дагуу пуужингийн ажлын шингэнд үйлчлэх F хүч нь пуужингийн биед үйлчилж буй F хүчтэй тэнцүү ба эсрэг чиглэлтэй байна.

F хүч (үүнийг реактив хүч гэж нэрлэдэг) пуужинг хурдасгадаг.

Тэгш байдал (10.1) -ээс харахад биед өгөх импульс нь хүчний бүтээгдэхүүн ба түүний үйл ажиллагааны хугацаатай тэнцүү байна. Тиймээс ижил хугацаанд үйлчилдэг тэнцүү хүч нь бие махбодод ижил импульс өгдөг. Энэ тохиолдолд пуужингийн олж авсан импульс m p v p нь гадагшлуулсан хийн m хийн v хийн импульстэй тохирч байх ёстой.

m р v р = m хий v хий

Үүнээс үзэхэд пуужингийн хурд

Үүссэн илэрхийлэлд дүн шинжилгээ хийцгээе. Пуужингийн хурд их байх тусам ялгарах хийн хурд ихсэх тусам ажлын шингэний масс (жишээ нь түлшний масс) нь эцсийн ("хуурай") масстай харьцуулахад илүү их байгааг бид харж байна. пуужин.

Формула (12.2) нь ойролцоо байна. Шатахуун шатах тусам нисдэг пуужингийн масс улам бүр багасч байгааг харгалздаггүй. Пуужингийн хурдны нарийн томъёог анх 1897 онд К.Е.Циолковский олж авсан тул түүний нэрийг авчээ.

Циолковскийн томъёо нь пуужингийн өгөгдсөн хурдыг өгөхөд шаардагдах түлшний нөөцийг тооцоолох боломжийг олгодог. Хийн тийрэлтэт хурдтай пуужингийн янз бүрийн хурдтай (пуужинтай харьцуулахад) v = 4 км/с харгалзах пуужингийн анхны масс m0-ийн эцсийн масс m-ийн харьцааг 3-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Жишээлбэл, пуужинд хийн урсгалын хурдаас 4 дахин их хурдыг өгөхийн тулд пуужингийн анхны масс (түлшийг оруулаад) эцсийн ("хуурай") давсан байх шаардлагатай. пуужингийн масс 55 дахин их (м 0 / м = 55). Энэ нь хөөргөх үед пуужингийн нийт массын арслангийн эзлэх хувь нь түлшний масс байх ёстой гэсэн үг юм. Ачаатай харьцуулахад ачаа нь маш бага жинтэй байх ёстой.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн онолыг хөгжүүлэхэд К.Е.Циолковскийн үеийн хүн, Оросын эрдэмтэн И.В.Мещерский (1859-1935) чухал хувь нэмэр оруулсан. Хувьсах масстай биеийн хөдөлгөөний тэгшитгэлийг түүний нэрээр нэрлэсэн.

1. Тийрэлтэт хөдөлгүүр гэж юу вэ? Жишээ хэлнэ үү. 2. Зураг 22-т үзүүлсэн туршилтанд муруй хоолойгоор ус урсах үед хувин сумаар заасан чиглэлд эргэлддэг. Үзэгдлийг тайлбарла. 3. Түлш шатсаны дараа пуужингийн олж авсан хурдыг юу тодорхойлдог вэ?

>>Физик: Тийрэлтэт хөдөлгүүр

Ньютоны хуулиуд нь маш чухал механик үзэгдлийг тайлбарлахад тусалдаг. тийрэлтэт хөдөлгүүр.Биеийн аль нэг хэсэг нь ямар ч хурдтайгаар салгагдах үед үүсэх хөдөлгөөнийг ингэж нэрлэдэг.

Жишээлбэл, хүүхдийн резинэн бөмбөгийг авч, түүнийгээ хийлж, суллаж үзье. Агаар түүнийг нэг чиглэлд орхиж эхлэхэд бөмбөг өөрөө нөгөө чиглэлд нисч байгааг бид харах болно. Энэ бол реактив хөдөлгөөн юм.

Амьтны ертөнцийн зарим төлөөлөгчид далайн амьтан, наймалж зэрэг тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчмын дагуу хөдөлдөг. Тэд шингэсэн усаа үе үе хаяж, 60-70 км / цаг хүртэл хурдалж чаддаг. Медуз, зулзага болон бусад зарим амьтад ижил төстэй байдлаар хөдөлдөг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн жишээг ургамлын ертөнцөөс олж болно. Жишээлбэл, "галзуу" өргөст хэмхний боловсорч гүйцсэн жимс нь хамгийн хөнгөн хүрэлтээр ишнээс нь үсэрч, салгасан ишний хэсэгт үүссэн нүхнээс үртэй гашуун шингэнийг хүчээр гадагшлуулж, өргөст хэмхүүд өөрсдөө нисдэг. эсрэг чиглэлд унтраа.

Ус ялгарах үед үүсэх реактив хөдөлгөөнийг дараах туршилтаар ажиглаж болно. L хэлбэрийн үзүүртэй резинэн хоолойд холбогдсон шилэн юүлүүрт ус хийнэ (Зураг 20). Хоолойноос ус урсаж эхлэхэд хоолой өөрөө хөдөлж, усны урсгалын эсрэг чиглэлд хазайж эхлэхийг бид харах болно.

Нислэгүүд нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчим дээр суурилдаг пуужингууд. Орчин үеийн сансрын пуужин бол хэдэн зуун мянга, сая сая хэсгээс бүрдэх маш нарийн төвөгтэй онгоц юм. Пуужингийн масс нь асар их бөгөөд энэ нь ажлын шингэний массаас (жишээлбэл, түлшний шаталтын үр дүнд үүссэн, тийрэлтэт урсгал хэлбэрээр ялгардаг халуун хий) ба эцсийн буюу тэдний хэлснээр "хуурай" юм. ” ажлын шингэнийг пуужингаас гаргасны дараа үлдсэн пуужингийн масс.

Пуужингийн "хуурай" масс нь эргээд бүтцийн масс (жишээ нь пуужингийн бүрхүүл, түүний хөдөлгүүр ба удирдлагын систем) болон даацын жин (жишээ нь шинжлэх ухааны тоног төхөөрөмж, тойрог замд гарсан сансрын хөлгийн их бие) зэргээс бүрдэнэ. , багийнхан болон хөлөг онгоцны амьдралыг дэмжих систем).

Ажлын шингэний хугацаа дуусахад суллагдсан савнууд, бүрхүүлийн илүүдэл хэсгүүд гэх мэт зүйлс нь пуужинд шаардлагагүй ачааг үүрч, хурдасгахад хэцүү болгодог. Тиймээс сансар огторгуйн хурдад хүрэхийн тулд нийлмэл (эсвэл олон шатлалт) пуужинг ашигладаг (Зураг 21). Эхлээд ийм пуужинд зөвхөн эхний шатны 1-р блокууд ажилладаг бөгөөд тэдгээрийн доторх түлшний нөөц дуусахад тэдгээрийг салгаж, 2-р шатыг асаана; Түүний доторх түлш дууссаны дараа түүнийг салгаж, 3-р шатыг асаана. Хиймэл дагуул эсвэл пуужингийн толгойд байрлах бусад сансрын хөлөг нь 4-р толгойн хаалтаар бүрхэгдсэн бөгөөд энэ нь оновчтой хэлбэрийг багасгахад тусалдаг. пуужин дэлхийн агаар мандалд нисэх үед агаарын эсэргүүцэл.

Пуужингаас хийн тийрэлтэт онгоц өндөр хурдтай гарч ирэхэд пуужин өөрөө эсрэг чиглэлд гүйдэг. Яагаад ийм зүйл болж байна вэ?

Ньютоны гуравдахь хуулийн дагуу пуужингийн ажлын шингэнд үйлчлэх F хүч нь пуужингийн биед үйлчилж буй F хүчтэй тэнцүү ба эсрэг чиглэлтэй байна.
F" = F (12.1)
F хүч (үүнийг реактив хүч гэж нэрлэдэг) пуужинг хурдасгадаг.

Интернэт сайтуудаас уншигчдаас оруулсан

Сурах бичиг, ном бүхий цахим номын сан, 8-р ангийн физикийн хичээлийн төлөвлөгөө, 8-р ангийн физикийн календарийн төлөвлөлтийн дагуу физикийн тест, ном сурах бичиг татаж авах

Дууссан:
Оюутан
1-121 бүлэг
Окунева Алена
Шалгасан:
П.Л.Винеаминовна

Перевоз хот
2011 он
Агуулга:

Танилцуулга: Тийрэлтэт хөдөлгүүр гэж юу вэ……………………………………………………………………………………………………………..3
Импульс хадгалагдах хууль………………………………………………………….4
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг байгальд хэрэглэх ………………………………………….5
Технологид тийрэлтэт хөдөлгүүрийн хэрэглээ ……………………………….….6
Тийрэлтэт хөдөлгүүр “Тив хоорондын пуужин”………………………7
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааны физик үндэс..................... .................... 8
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ангилал ба тэдгээрийн ашиглалтын онцлог ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….9
Онгоц зохион бүтээх, бүтээх онцлог ………10
Дүгнэлт……………………………………………………………………………………….11
Ашигласан уран зохиолын жагсаалт………………………………………………………..12

"Тийрэлтэт хөдөлгүүр"
Урвалын хөдөлгөөн гэдэг нь биеийн зарим хэсгийг тодорхой хурдтайгаар салгаснаас үүсэх хөдөлгөөн юм. Тийрэлтэт хөдөлгөөнийг импульс хадгалагдах хуульд үндэслэн тайлбарлав.
Одоо онгоц, пуужин, сансрын хөлөгт ашиглагддаг тийрэлтэт хөдөлгүүр нь наймалж, далайн амьтан, зулзаган загас, медуз зэрэг шинж чанартай байдаг - эдгээр нь бүгд усанд сэлэхдээ урссан усны урсацын урвалыг (буцах) ашигладаг.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн жишээг ургамлын ертөнцөөс олж болно.
Өмнөд орнуудад "галзуу өргөст хэмх" хэмээх ургамал ургадаг. Өргөст хэмхтэй төстэй боловсорч гүйцсэн жимсэнд хөнгөхөн хүрмэгц ишнээс нь үсэрч, үүссэн нүхээр үртэй шингэн нь усан оргилуур шиг 10 м/с хурдтайгаар урсдаг.

Өргөст хэмхүүд өөрсдөө эсрэг чиглэлд нисдэг. Галзуу өргөст хэмх (өөрөөр хэлбэл "эмэгтэйчүүдийн гар буу" гэж нэрлэдэг) 12 метрээс дээш харвадаг.

"Момент хадгалагдах хууль"
Хаалттай системд системд орсон бүх биеийн импульсийн векторын нийлбэр нь энэ системийн бие биентэйгээ харилцан үйлчлэлцэх үед тогтмол хэвээр байна.
Байгалийн энэхүү үндсэн хуулийг импульс хадгалагдах хууль гэж нэрлэдэг. Энэ нь Ньютоны хоёр, гурав дахь хуулийн үр дагавар юм. Битүү системийн нэг хэсэг болох харилцан үйлчлэгч хоёр биетийг авч үзье.
Эдгээр биетүүдийн харилцан үйлчлэх хүчийг бид Ньютоны 3-р хуулийн дагуу тэмдэглэнэ. Хэрэв эдгээр биетүүд t хугацаанд харилцан үйлчилбэл харилцан үйлчлэх хүчний импульс хэмжээнээрээ тэнцүү бөгөөд эсрэг чиглэлд чиглэсэн байна: Эдгээр биетүүдэд Ньютоны 2-р хуулийг хэрэгжүүлцгээе. :

"Байгаль дахь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн хэрэглээ"
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг олон нялцгай биетүүд ашигладаг - наймалж, далайн амьтан, зүсмэл загас. Жишээлбэл, далайн хясаа нялцгай биет нь хавхлагыг нь огцом шахах үед бүрхүүлээс гарч буй усны урсгалын реактив хүчний улмаас урагш хөдөлдөг.

наймаалж
Ихэнх цефалоподуудын нэгэн адил Cuttlefish нь усанд дараах байдлаар хөдөлдөг. Тэрээр биеийн урд талын нүх, тусгай юүлүүрээр дамжуулан заламгайн хөндий рүү ус авч, дараа нь юүлүүрээр дамжуулан усны урсгалыг эрч хүчтэйгээр гадагшлуулдаг. Загас нь юүлүүр хоолойг хажуу эсвэл ар тал руу чиглүүлж, усыг хурдан шахаж, өөр өөр чиглэлд хөдөлж чаддаг.
Салпа бол ил тод биетэй далайн амьтан бөгөөд хөдөлж байхдаа урд талын нүхээр ус хүлээн авдаг бөгөөд ус нь өргөн хөндийд ордог бөгөөд түүний дотор заламгай нь диагональ байдлаар сунадаг. Амьтан уснаас том балгасны дараа нүх нь хаагдана. Дараа нь давсны урт ба хөндлөн булчингууд агшиж, бүх бие нь агшиж, арын нүхээр ус шахагдана. Зугтаж буй тийрэлтэт онгоцны хариу үйлдэл нь сальпаг урагш түлхдэг. Далайн загасны тийрэлтэт хөдөлгүүр нь хамгийн их сонирхол татдаг. Далайн далайн амьтан бол далайн гүнд амьдардаг хамгийн том сээр нуруугүй амьтан юм. Далайн амьтан тийрэлтэт навигацийн хамгийн дээд төгс төгөлдөрт хүрсэн. Тэдний бие хүртэл гаднах хэлбэр нь пуужинг хуулбарладаг. Импульсийн хадгалалтын хуулийг мэдсэнээр та задгай орон зайд өөрийн хөдөлгөөний хурдыг өөрчилж болно. Хэрэв та завин дотор байгаа бөгөөд хэд хэдэн хүнд чулуутай бол тодорхой чиглэлд чулуу шидэх нь таныг эсрэг чиглэлд хөдөлгөх болно. Сансар огторгуйд мөн адил зүйл тохиолдох боловч тэнд тэд тийрэлтэт хөдөлгүүр ашигладаг.

"Технологид тийрэлтэт хөдөлгүүрийн хэрэглээ"
МЭ 1-р мянганы төгсгөлд Хятад улс пуужингаар ажилладаг тийрэлтэт хөдөлгүүрийг зохион бүтээжээ - дарь дүүргэсэн хулс хоолой, тэдгээрийг хөгжилтэй болгон ашигладаг байв. Машины анхны төслүүдийн нэг нь тийрэлтэт хөдөлгүүртэй байсан бөгөөд энэ төсөл нь Ньютонд харьяалагддаг байв.
Хүний нислэгт зориулагдсан тийрэлтэт онгоцны дэлхийн анхны төслийн зохиогч нь Оросын хувьсгалч Н.И. Кибальчич. Тэрээр 1881 оны дөрөвдүгээр сарын 3-нд эзэн хаан II Александрыг хөнөөх оролдлогод оролцсон хэргээр цаазлуулжээ. Тэрээр цаазаар авах ял сонсоод шоронд байхдаа төслөө боловсруулсан. Кибальчич: “Нас барахаасаа хэдхэн хоногийн өмнө шоронд байхдаа би энэ төслийг бичиж байна. Би санаагаа хэрэгжүүлэх боломжтой гэдэгт итгэдэг, энэ итгэл намайг аймшигт нөхцөл байдалд минь дэмждэг... Миний санаа надтай хамт үхэхгүй гэдгийг мэдэж үхэлтэй тайван нүүр тулах болно.”
Сансрын нислэгт пуужин ашиглах санааг энэ зууны эхээр Оросын эрдэмтэн Константин Эдуардович Циолковский дэвшүүлсэн. 1903 онд Калугагийн гимназийн багш К.Е. Циолковский "Реактив багаж ашиглан дэлхийн орон зайг судлах". Энэхүү бүтээл нь хувьсах масстай биеийн хөдөлгөөнийг дүрсэлсэн "Циолковскийн томъёо" гэж нэрлэгддэг сансрын нисгэгчдийн хамгийн чухал математикийн тэгшитгэлийг агуулсан байв. Үүний дараа тэрээр шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн загварыг боловсруулж, олон шатлалт пуужингийн загварыг санал болгож, дэлхийн нам дор тойрог замд бүхэл бүтэн сансрын хотуудыг бий болгох боломжийн санааг илэрхийлэв. Тэрээр таталцлыг даван туулах чадвартай цорын ганц төхөөрөмж бол пуужин, i.e. төхөөрөмж дээр байрладаг түлш, исэлдүүлэгчийг ашигладаг тийрэлтэт хөдөлгүүртэй төхөөрөмж. Зөвлөлтийн пуужингууд Саранд хамгийн түрүүнд хүрч, Сарыг тойрон эргэлдэж, дэлхийгээс үл үзэгдэх талыг нь гэрэл зургийн хальснаа буулгаж, Сугар гаригт хамгийн түрүүнд хүрч, түүний гадаргуу дээр шинжлэх ухааны багаж хэрэгслийг хүргэжээ. 1986 онд Зөвлөлтийн Вега 1 ба Вега 2 хэмээх хоёр сансрын хөлөг нар 76 жилд нэг удаа ойртож байдаг Халлейгийн сүүлт одыг сайтар судалжээ.

"Тив хоорондын пуужин" тийрэлтэт хөдөлгүүр
Хүн төрөлхтөн сансарт аялахыг үргэлж мөрөөддөг. Зохиолчид - шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчид, эрдэмтэд, мөрөөдөгчид - энэ зорилгод хүрэхийн тулд янз бүрийн арга хэрэгслийг санал болгов. Гэвч олон зуун жилийн турш ганц ч эрдэмтэн, шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолч хүн таталцлын хүчийг даван туулж, сансарт нисэх цорын ганц арга хэрэгслийг зохион бүтээж чадаагүй юм. К.Е.Циолковский бол сансрын нислэгийн онолыг үндэслэгч юм.
Олон хүний ​​мөрөөдөл, хүсэл тэмүүллийг Оросын эрдэмтэн Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935) анх удаа бодит байдалд ойртуулж, таталцлын хүчийг даван туулах чадвартай цорын ганц төхөөрөмж бол пуужин гэдгийг харуулсан бөгөөд тэрээр анх удаа танилцуулав. Сансар огторгуйд, дэлхийн агаар мандлаас цааш болон нарны аймгийн бусад гаригуудад нислэг хийхэд пуужин ашиглах боломжийн шинжлэх ухааны нотолгоо. Цойлковский пуужинд түлш, исэлдүүлэгч бодисыг ашигладаг тийрэлтэт хөдөлгүүртэй төхөөрөмж гэж нэрлэжээ.
Физикийн курсээс та мэдэж байгаагаар бууны суманд буцаж ирэх нь дагалддаг. Ньютоны хуулиудын дагуу сум, буу хоёр ижил масстай бол өөр өөр чиглэлд ижил хурдтайгаар ниснэ. Хийн ялгарсан масс нь реактив хүчийг бий болгодог бөгөөд үүний ачаар агаарт болон агааргүй орон зайд хөдөлгөөнийг хангах боломжтой бөгөөд ингэснээр ухрах болно. Бидний мөрөнд ухрах хүч их байх тусам зугтах хийн масс, хурд ихсэх тусам бууны хариу урвал илүү хүчтэй байх тусам реактив хүч нэмэгддэг. Эдгээр үзэгдлийг импульс хадгалагдах хуулиар тайлбарлав.
Хаалттай системийг бүрдүүлдэг биетүүдийн импульсийн вектор (геометрийн) нийлбэр нь системийн биетүүдийн аливаа хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэлийн хувьд тогтмол хэвээр байна.
Циолковскийн танилцуулсан томъёо нь орчин үеийн пуужингийн бүх тооцоололд үндэслэсэн суурь юм. Циолковскийн тоо нь түлшний массыг хөдөлгүүрийн ажиллагааны төгсгөлд пуужингийн масстай харьцуулсан харьцаа юм - хоосон пуужингийн жин.
Тиймээс пуужингийн хүрч болох хамгийн дээд хурд нь цоргоноос гарах хийн урсгалын хурдаас хамаардаг болохыг бид олж мэдсэн. Цоргоны хийн урсгалын хурд нь эргээд түлшний төрөл, хийн тийрэлтэт температураас хамаарна. Энэ нь температур өндөр байх тусам хурд нэмэгддэг гэсэн үг юм. Дараа нь жинхэнэ пуужингийн хувьд хамгийн их дулаан ялгаруулдаг илчлэг ихтэй түлшийг сонгох хэрэгтэй. Томъёо нь пуужингийн хурд нь бусад зүйлсээс гадна пуужингийн анхны болон эцсийн масс, түүний жингийн аль хэсэг нь түлш, аль хэсэг нь ашиггүй (нислэгийн хурдны үүднээс) зэргээс хамаардаг болохыг харуулж байна. бүтэц: бие, механизм гэх мэт d.
Сансрын пуужингийн хурдыг тодорхойлох Циолковскийн энэхүү томьёоны гол дүгнэлт нь агааргүй орон зайд пуужингийн хурд ихсэх тусам хийн гадагшлах хурд ихсэх ба Циолковскийн тоо төдий чинээ их байх болно.

"Тийсвэрт хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааны физик үндэс"
Төрөл бүрийн төрлийн орчин үеийн хүчирхэг тийрэлтэт хөдөлгүүрүүд нь шууд урвалын зарчим дээр суурилдаг. хөдөлгүүрээс урсах "ажлын бодис" урсгалын урвал (буцах) хэлбэрээр хөдөлгөгч хүчийг (эсвэл түлхэц) бий болгох зарчим, ихэвчлэн халуун хий. Бүх хөдөлгүүрт энерги хувиргах хоёр процесс байдаг. Нэгдүгээрт, түлшний химийн энерги нь шаталтын бүтээгдэхүүний дулааны энерги болж хувирч, дараа нь дулааны энергийг механик ажил гүйцэтгэхэд ашигладаг. Ийм хөдөлгүүрт автомашины поршений хөдөлгүүр, дизель зүтгүүр, цахилгаан станцын уур, хийн турбин гэх мэт орно. Дулааны машинд их хэмжээний дулааны энерги агуулсан халуун хий үүссэний дараа энэ энергийг механик энерги болгон хувиргах ёстой. Эцсийн эцэст хөдөлгүүр нь цахилгаан станц, дизель зүтгүүр, машин эсвэл машины зураг зурахыг хүсвэл динамо байсан ч хамаагүй механик ажил гүйцэтгэх, ямар нэг зүйлийг "хөдөлгөөн" хийх, ажилд оруулах үүрэгтэй. онгоц. Хийн дулааны энергийг механик энерги болгон хувиргахын тулд тэдгээрийн хэмжээ нэмэгдэх ёстой. Ийм тэлэлтийн үед хий нь дотоод болон дулааны энерги зарцуулдаг ажлыг гүйцэтгэдэг.
Тийрэлтэт хушуу нь өөр өөр хэлбэртэй байж болно, үүнээс гадна хөдөлгүүрийн төрлөөс хамааран өөр өөр загвартай байж болно. Хамгийн гол нь хөдөлгүүрээс хий гарах хурд юм. Хэрэв гадагш урсах энэ хурд нь гадагш урсаж буй хийд дууны долгион тархах хурдаас хэтрэхгүй бол цорго нь хоолойн энгийн цилиндр эсвэл шовгор хэсэг юм. Хэрэв гадагшлах хурд нь дууны хурдаас давсан байвал цорго нь өргөжиж буй хоолой эсвэл эхлээд нарийсч, дараа нь өргөсдөг (Lavl хушуу) хэлбэртэй байна. Онол, туршлагаас харахад зөвхөн ийм хэлбэрийн хоолойд хий нь дуунаас хэтрэх хурдыг хурдасгаж, "дууны саадыг" даван туулж чадна.

"Тийсвэрт хөдөлгүүрийн ангилал, тэдгээрийн ашиглалтын онцлог"
Гэсэн хэдий ч шууд урвалын зарчим болох энэхүү хүчирхэг их бие нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн гэр бүлийн "овгийн мод" -ын асар том титэмийг төрүүлсэн. Шууд урвалын "их бие" -ийг титэмлэх, түүний титмийн гол мөчрүүдтэй танилцах. Удалгүй зурган дээрээс харж байгаагаар (доороос харна уу) энэ их бие нь аянгын цохилтоор хуваагдсан мэт хоёр хэсэгт хуваагджээ. Хоёр шинэ хонгил нь хүчирхэг титэмээр адилхан чимэглэгдсэн байдаг. Бүх "химийн" тийрэлтэт хөдөлгүүрүүд нь хүрээлэн буй орчны агаарыг ашиглах эсэхээс хамааран хоёр ангилалд хуваагддаг тул ийм хуваагдал үүссэн.
Шууд урсгалтай өөр төрлийн компрессоргүй хөдөлгүүрт ийм хавхлагын тор байдаггүй бөгөөд өндөр хурдны даралтын үр дүнд шатаах камер дахь даралт нэмэгддэг, өөрөөр хэлбэл. нислэгийн үед хөдөлгүүрт орж ирж буй агаарын урсгалыг тоормослох. Ийм хөдөлгүүр нь нисэх онгоц хангалттай өндөр хурдтай нисч байх үед л ажиллах чадвартай нь тодорхой байна. Гэхдээ дууны хурднаас 4-5 дахин их хурдтай, ramjet хөдөлгүүр нь маш өндөр хүч чадалтай бөгөөд ийм нөхцөлд бусад "химийн" тийрэлтэт хөдөлгүүрээс бага түлш зарцуулдаг. Тийм ч учраас ramjet хөдөлгүүрүүд.
гэх мэт.............