1 jet tahriki. Jet tahrikini kim keşfetti? Hadi tarihe bakalım

Momentumun korunumu yasası, jet itişinin incelenmesi için büyük önem taşımaktadır.

Altında jet tahriki Bir cismin bir kısmının kendisine göre belli bir hızla ayrılmasıyla oluşan hareketini anlar. (Örneğin, yanma ürünleri bir jet uçağının nozulundan dışarı aktığında). Bu durumda sözde reaktif kuvvet vücudu itmek.

Reaktif hareket çok basit bir şekilde gözlemlenebilir. Çocuğun lastik topunu şişirin ve bırakın. Top hızla uçacaktır (Şekil 5.4). Ancak hareket kısa ömürlü olacak. Reaktif kuvvet yalnızca hava çıkışı devam ettiği sürece etki eder. Reaktif kuvvetin temel özelliği, sistemin parçalarının dış cisimlerle herhangi bir etkileşime girmeden etkileşimi sonucu ortaya çıkmasıdır. Örneğimizde top, içinden akan hava akımıyla etkileşim nedeniyle uçar. Yerdeki bir yayaya, sudaki bir buharlı gemiye veya havadaki pervaneli bir uçağa ivme kazandıran kuvvet, yalnızca bu cisimlerin yerle, suyla veya havayla etkileşimi nedeniyle ortaya çıkar.

Momentumun korunumu ve reaktif hareket yasasının uygulanmasına ilişkin problem çözme örneklerine bakalım.

1. Otomatik kavramalı, 12 m/s hızla hareket eden 10 ton ağırlığındaki bir araba, 6 m/s hızla hareket eden 20 tonluk aynı arabaya yetişerek onunla çiftleşmektedir. Birlikte daha da uzaklaşan her iki araba da rayların üzerinde duran 7,5 ton ağırlığındaki üçüncü bir arabayla çarpışıyor. Pistin farklı bölümlerinde arabaların hareket hızını bulun. Sürtünmeyi göz ardı edin.

Verilen: M 1 = 10 kilo m2= 20 kg m3= 7,5 kg 1 =12m/s 2 = 6m/s Çözüm: Momentumun korunumu kanununa dayanarak, iki arabanın, üç arabanın toplam hareket hızı nerededir? Denklemi çözerek buluyoruz Bulduğumuz denklemden yerine geçen sayısal değerler = (10 10 3 12+ 20 6) / (10 +20 ) = 8 (m/s) = 6,4 m/s Cevap:
-? -?

= 8 m/s; = 6,4 m/sn M 2. Bir mermi tüfekten n = 900 m/s hızla çıkıyor. Kütlesi ise tüfeğin geri tepme sırasındaki hızını bulun M Merminin kütlesinin 500 katı

P. M Verilen: n = 900m/s = 500 M Çözüm: Tüfeğin atıştan önce mermiyle olan momentumu sıfırdı. Tüfek-mermi sisteminin ateşlendiğinde izole olduğunu (sisteme etki eden dış kuvvetler sıfır olmayıp birbirini iptal ettiğini) varsayabildiğimiz için momentumu değişmeden kalacaktır. Tüm darbeleri merminin hızına paralel ve onunla çakışan bir eksene yansıttıktan sonra şunu yazabiliriz: ; buradan . = -
"-" işareti tüfeğin hızının yönünün merminin hızının yönüne zıt olduğunu gösterir.

Cevap: = içinde M V-? 3. Hızı = 15 m/s olan bir el bombası patlayarak iki parçaya ayrıldı. 1 = 6kg ve

m2 =

14 kg. Büyük parçanın hızı 2 = 24 m/s, el bombasının patlamadan önceki hızıyla aynı yöndedir. Küçük parçanın hızının yönünü ve büyüklüğünü bulun.

Hızların ve 2'nin yönleri çakıştığı için hız 1'in değeri aynı olacaktır.

yön veya ters yön. Koordinat eksenini bu yöne göre hizalayalım,

vektörlerin yönünü ve 2'yi eksenin pozitif yönü olarak alırız. Denklemi tasarlayalım

seçilen koordinat eksenine odaklanın. Skaler denklemi elde ederiz

Denklemi çözerek buluyoruz Bulduğumuz denklemden yerine geçen sayısal değerler = (10 10 3 12+ 20 6) / (10 +20 ) = 8 (m/s) = 6,4 m/s

Sayısal değerleri yerine koyalım ve hesaplayalım: “-” işareti, hız 1'in el bombasının uçuş yönünün tersi yönde yönlendirildiğini gösterir. 4. İki kütle topu m2 m 1

=0,5 kg ve “-” işareti, hız 1'in el bombasının uçuş yönünün tersi yönde yönlendirildiğini gösterir.=0,2 kg, düzgün bir yatay yüzey boyunca birbirlerine doğru ve hızlarıyla hareket edin. Merkezi kesinlikle esnek olmayan çarpışmadan sonra hızlarını belirleyin. m2 Verilen: =0,5 kg=0,2 kg Çözüm Eksen Çözüm AH
- ?

Hareket eden topların merkezlerinden hız yönünde geçen bir çizgi boyunca yönlendirelim. .

Tamamen esnek olmayan bir çarpışmadan sonra toplar aynı hızda hareket eder. Eksen boyunca olduğundan Çözüm dış kuvvetler etki etmez (sürtünme yoktur), bu durumda impulsların bu eksendeki izdüşümlerinin toplamı korunur (her iki topun impulslarının darbeden önceki izdüşümlerinin toplamı toplam itici gücün izdüşümüne eşittir) çarpışmadan sonra sistem).

Denklemi çözerek buluyoruz Bulduğumuz denklemden yerine geçen sayısal değerler = (10 10 3 12+ 20 6) / (10 +20 ) = 8 (m/s) = 6,4 m/s, ve , o zamandan beri

Çarpmanın ardından toplar eksenin negatif yönünde hareket edecek 0,4 m/sn hızla.= 0,4 m/sn

5. Kütle oranı iki hamuru top Çözüm m2/m1 =4, çarpışmadan sonra birbirlerine yapıştılar ve düz bir yatay yüzey boyunca hızla hareket etmeye başladılar (şekle bakın). Hafif topun, ağır olandan () 3 kat daha hızlı hareket etmesi ve topların hareket yönlerinin karşılıklı olarak dik olması durumunda, çarpışmadan önceki hızını belirleyin. Sürtünmeyi göz ardı edin. Bu denklemi eksen üzerindeki izdüşümlere yazalım

Ve ,

.

OY .

sürece gerçekleştirilir .

resimde gösterilen:

O zamandan beri

Hız modülü şuna eşittir: “-” işareti, hız 1'in el bombasının uçuş yönünün tersi yönde yönlendirildiğini gösterir. Dolayısıyla . m2, düzgün bir yatay yüzey boyunca birbirlerine doğru ve hızlarıyla hareket edin. Merkezi kesinlikle esnek olmayan çarpışmadan sonra hızlarını belirleyin.

Hayır var
m 1
m2

2. Toplu araba “-” işareti, hız 1'in el bombasının uçuş yönünün tersi yönde yönlendirildiğini gösterir. otomatik kavramalı, hızlı hareket eden, aynı kütledeki bir arabayı yakalayan m2 , hızla hareket ediyor ve ona bağlı kalıyor. Birlikte daha da ilerlerken, her iki araba da rayların üzerinde duran kütlenin üçüncü arabasıyla çarpışıyor m3 . Pistin farklı bölümlerinde arabaların hareket hızını bulun. Sürtünmeyi göz ardı edin.

Hayır var
m 1
m2
m3

3. sorunları çözmek

Seçenekler 1,6,11,16,21,26 görev No. 4

Seçenekler 2,7,12,17,22,27 görev No. 5

Seçenekler 3,8,13,18,23,28 görev No. 6

Seçenekler 4,9,14,19,24,29 görev No. 7

Seçenekler 5,10,15,20,25,30 görev No. 8

4. Buz üzerinde duran bir kişi tartılıyor “-” işareti, hız 1'in el bombasının uçuş yönünün tersi yönde yönlendirildiğini gösterir.=60 kg kütleli bir topu yakalıyor m2=0,50 kg, yatay olarak =20m/s hızla uçuyor. Sürtünme katsayısı eşitse, elinde top olan bir kişi yatay bir buz yüzeyinde ne kadar yuvarlanır? k=0,050?

5. 10 g ağırlığındaki bir mermi, 4,0 kg ağırlığındaki bir tüfekten 700 m/s hızla ateşleniyor. İplerle yatay olarak asılı duran bir tüfeğin ateşlendiğinde geri tepme hızı nedir? Tüfek ateşlendikten sonra ne kadar yükseğe çıkar?

6. Ağırlığı 4,0 kg olan bir mermi, silah namlusundan yatay yönde 1000 m/s hızla uçuyor. Sabit bir silahın kılavuzları boyunca namlunun geri tepme uzunluğu 1,0 m ise ve namlunun ağırlığı 320 kg ise, geri tepme cihazlarının ortalama direnç kuvvetini belirleyin.

7. Yakıtsız kütlesi olan bir roket “-” işareti, hız 1'in el bombasının uçuş yönünün tersi yönde yönlendirildiğini gösterir.=400 g, yakıt yandığında yüksekliğe çıkar H=125 m. Yakıt ağırlığı m2=50g. Yakıtın anında yandığını varsayarak roketten çıkan gazların oranını belirleyin.

8. Kütle salı M 1 =400kg ve uzunluk ben=10m durgun suda hareketsizdir. Kitleleri olan iki oğlan m2=60 kg ve m3 = Salın karşı uçlarında duran 40 kg'lık ağırlıklar eş zamanlı olarak aynı hızla birbirlerine doğru hareket etmeye başlar ve karşılaştıklarında dururlar. Sal ne kadar uzağa hareket edecek?

Jet tahriki. Tsiolkovsky formülü.

Jet tahriki geri tepme prensibine dayanmaktadır. Bir rokette, yakıt yandığında, yüksek sıcaklığa ısıtılan gazlar rokete göre yüksek bir U hızıyla ağızlıktan dışarı atılır. Fırlatılan gazların kütlesini m ile ve gazların çıkışından sonraki roketin kütlesini M ile gösterelim. Daha sonra kapalı sistem için “roket + gazlar” için momentumun korunumu yasasına dayanarak yazabiliriz (benzeterek) silahın ateşlenmesi sorunu): , V= - burada V – roketin egzoz gazlarından sonraki hızı.

Burada roketin başlangıç ​​hızının sıfır olduğu varsayılmıştır.

Roketin hızına ilişkin ortaya çıkan formül, yalnızca yanmış yakıt kütlesinin tamamının aynı anda roketten atılması koşuluyla geçerlidir. Aslında, çıkış, roketin hızlandırılmış hareketinin tamamı boyunca kademeli olarak gerçekleşir. Gazın her bir sonraki kısmı, zaten belirli bir hıza ulaşmış olan roketten dışarı atılır.

Doğru bir formül elde etmek için roket nozulundan gaz çıkış sürecinin daha ayrıntılı olarak ele alınması gerekir. Roketin t zamanında kütlesi M olsun ve V hızıyla hareket etsin. Kısa bir Δt süresi boyunca, gazın belirli bir kısmı roketten bağıl U hızıyla dışarı atılacaktır. Roket t + Δt anında hız ve kütlesi M + ΔM'ye eşit olacaktır, burada ΔM< 0 (рис. 1.17.3 (2)). Масса выброшенных газов будет, очевидно, равна –ΔM >0. OX eylemsizlik çerçevesindeki gazların hızı V+U'ya eşit olacaktır. Momentumun korunumu yasasını uygulayalım. t + Δt zamanında roketin momentumu ()(M + ΔM)'ye eşittir ve yayılan gazların momentumu da şuna eşittir:

Ma = μu,

burada u bağıl hız modülüdür. Matematiksel entegrasyon işlemini kullanarak, bu ilişkiden roketin son hızı υ için bir formül elde edebiliriz:

roketin başlangıç ​​ve son kütlelerinin oranı nerede. Bu formüle Tsiolkovsky formülü denir. Bundan, roketin son hızının, gaz çıkışının göreceli hızını aşabileceği sonucu çıkar. Sonuç olarak roket, uzay uçuşları için gereken yüksek hızlara kadar hızlandırılabilir. Ancak bu ancak roketin başlangıç ​​kütlesinin büyük bir kısmını oluşturan önemli miktarda yakıt tüketilerek başarılabilir. Örneğin, u = 3 10 3 m/s'de ilk kozmik hıza (υ = υ 1 = 7,9 10 3 m/s) ulaşmak için (yakıtın yanması sırasında gaz çıkış hızları 2–4 km/s düzeyindedir), Tek aşamalı bir roketin başlangıç ​​kütlesi, nihai kütlesinin yaklaşık 14 katı olmalıdır. Nihai hıza (υ = 4u) ulaşmak için oranın = 50 olması gerekir.

Çok aşamalı roketler kullanıldığında, yakıt yandıkça roket aşamaları ayrıldığında, roketin fırlatma kütlesinde önemli bir azalma elde edilebilir. Yakıt, kullanılmış motorlar, kontrol sistemleri vb. içeren konteyner kütleleri, sonraki roket hızlandırma sürecinin dışında bırakılır. Modern roket biliminin geliştirdiği, ekonomik çok aşamalı roketler oluşturma yolu üzerindedir.

Pek çok insan için, "jet tahriki" kavramı, bilim ve teknolojideki, özellikle de fizikteki modern başarılarla güçlü bir şekilde ilişkilidir ve kafalarında jet uçaklarının ve hatta süpersonik hızlarda uçan, kötü şöhretli jet motorlarını kullanan uzay gemilerinin görüntüleri belirir. Aslında jet itişi olgusu, insanın kendisinden bile çok daha eskidir, çünkü biz insanlardan çok önce ortaya çıkmıştır. Evet, jet itişi doğada aktif olarak temsil edilmektedir: denizanası ve mürekkep balığı, bugün modern süpersonik jet uçaklarının uçtuğu prensibi kullanarak milyonlarca yıldır denizin derinliklerinde yüzmektedir.

Jet tahrikinin tarihi

Antik çağlardan bu yana, çeşitli bilim adamları doğadaki reaktif hareket olayını gözlemlediler; hiçbir zaman teorinin ötesine geçmese de, bu konuda yazan ilk kişi antik Yunan matematikçisi ve tamircisi Heron oldu.

Jet tahrikinin pratik uygulaması hakkında konuşursak, o zaman yaratıcı Çinliler ilk oldu. 13. yüzyıl civarında, hem havai fişek hem de askeri operasyonlar için (savaş ve sinyal silahı olarak) kullanmaya başladıkları ilk roketleri icat ederken ahtapotların ve mürekkep balıklarının hareket prensibini ödünç almayı anladılar. Bir süre sonra Çinlilerin bu yararlı icadı Araplar ve onlardan Avrupalılar tarafından benimsendi.

Tabii ki, ilk geleneksel jet roketleri nispeten ilkel bir tasarıma sahipti ve birkaç yüzyıl boyunca neredeyse hiç gelişmediler; jet itiş gücünün gelişim tarihi durma noktasına gelmiş gibi görünüyordu. Bu konuda bir atılım ancak 19. yüzyılda meydana geldi.

Jet tahrikini kim keşfetti?

Belki de "yeni çağda" jet tahrikini keşfeden kişinin şöhreti, yalnızca yetenekli bir Rus mucit değil, aynı zamanda yarı zamanlı bir devrimci olan Halk Gönüllüsü Nikolai Kibalchich'e de verilebilir. İnsanlara yönelik bir jet motoru ve uçak projesini kraliyet hapishanesinde otururken yarattı. Kibalchich daha sonra devrimci faaliyetleri nedeniyle idam edildi ve projesi Çarlık gizli polisinin arşivlerindeki raflarda toz toplamaya devam etti.

Daha sonra Kibalchich'in bu yöndeki çalışması keşfedildi ve başka bir yetenekli bilim adamı K. E. Tsiolkovsky'nin çalışmaları tarafından desteklendi. 1903'ten 1914'e kadar, uzay araştırmaları için uzay aracı yaratmak amacıyla jet tahrikini kullanma olasılığını ikna edici bir şekilde kanıtladığı bir dizi çalışma yayınladı. Ayrıca çok aşamalı roketlerin kullanılması ilkesini de oluşturdu. Bugüne kadar Tsiolkovsky'nin fikirlerinin çoğu roket biliminde kullanılıyor.

Doğadaki jet tahrik örnekleri

Elbette denizde yüzerken denizanası gördünüz, ancak bu şaşırtıcı (ve aynı zamanda yavaş) yaratıkların jet itiş gücü sayesinde hareket ettiğini pek düşünmediniz. Yani şeffaf kubbelerini daraltarak denizanası için bir nevi “jet motoru” görevi gören suyu dışarı doğru sıkıştırırlar.

Mürekkep balığı da benzer bir hareket mekanizmasına sahiptir - vücudun önündeki özel bir huni aracılığıyla ve yan yarıktan, suyu solungaç boşluğuna çeker ve ardından enerjik olarak geriye veya yana doğru yönlendirilen huniden (bağlı olarak) dışarı atar. mürekkep balığının ihtiyaç duyduğu hareket yönü).

Ancak doğanın yarattığı en ilginç jet motoru, haklı olarak "canlı torpido" olarak adlandırılabilecek mürekkep balıklarında bulunur. Sonuçta, bu hayvanların vücudu bile şekil olarak bir rokete benziyor, ancak gerçekte her şey tam tersi - bu roket, tasarımıyla bir kalamarın vücudunu kopyalıyor.

Kalamarın hızlı bir hamle yapması gerekiyorsa doğal jet motorunu kullanır. Vücudu bir manto, özel kas dokusu ile çevrilidir ve tüm kalamarın hacminin yarısı, içine su emdiği manto boşluğundadır. Daha sonra, toplanan su akışını dar bir ağızlıktan keskin bir şekilde dışarı atarken, on dokunaçının tamamını aerodinamik bir şekil elde edecek şekilde başının üzerine katlar. Bu gelişmiş reaktif navigasyon sayesinde kalamarlar saatte 60-70 km gibi etkileyici bir hıza ulaşabilir.

Doğada jet motoru sahipleri arasında "deli salatalık" denilen bitkiler de vardır. Meyveleri olgunlaştığında en ufak bir dokunuşla gluteni tohumlarla birlikte fırlatır.

Jet İtki Kanunu

Kalamarlar, "deli salatalıklar", denizanası ve diğer mürekkep balıkları, jet hareketini eski çağlardan beri fiziksel özünü düşünmeden kullanıyorlar, ancak jet hareketinin özünün ne olduğunu, ne tür bir harekete jet hareketi denildiğini anlamaya çalışacağız. ve ona bir tanım verin.

Başlangıç ​​​​olarak, basit bir deneye başvurabilirsiniz - sıradan bir balonu havayla şişirirseniz ve durmadan uçmasına izin verirseniz, hava kaynağı bitene kadar hızla uçacaktır. Bu fenomen, iki cismin eşit büyüklükte ve zıt yöndeki kuvvetlerle etkileşime girdiğini söyleyen Newton'un üçüncü yasasıyla açıklanmaktadır.

Yani, topun kendisinden kaçan hava akımları üzerindeki etkisinin kuvveti, havanın topu kendisinden uzağa ittiği kuvvete eşittir. Bir roket, kütlesinin bir kısmını muazzam bir hızla fırlatırken, ters yönde güçlü bir ivme alan bir topa benzer bir prensiple çalışır.

Momentumun korunumu kanunu ve jet itişi

Fizik jet itiş sürecini açıklar. Momentum, bir cismin kütlesinin ve hızının (mv) çarpımıdır. Bir roket hareketsiz durumdayken momentumu ve hızı sıfırdır. Bir jet akımı ondan dışarı atılmaya başladığında, momentumun korunumu yasasına göre geri kalanı, toplam momentumun hala sıfıra eşit olacağı bir hız elde etmelidir.

Jet tahrik formülü

Genel olarak jet hareketi aşağıdaki formülle açıklanabilir:
m s v s +m р v р =0
m s v s =-m р v р

burada m s v s gaz jeti tarafından oluşturulan itici güçtür, m p v p ise roket tarafından alınan itici güçtür.

Eksi işareti roketin hareket yönü ile jetin jet hareketinin kuvvetinin zıt olduğunu gösterir.

Teknolojide jet tahriki - jet motorunun çalışma prensibi

Modern teknolojide, jet motorları uçakları ve uzay gemilerini hareket ettirdiğinden, jet tahriki çok önemli bir rol oynamaktadır. Jet motorunun tasarımı, boyutuna ve amacına bağlı olarak değişiklik gösterebilir. Ama öyle ya da böyle, her biri

  • yakıt temini,
  • yakıtın yanması için oda,
  • Görevi jet akışını hızlandırmak olan bir nozül.

Bir jet motoru böyle görünüyor.

Jet tahriki, video

Ve son olarak jet tahrikiyle ilgili fiziksel deneylerle ilgili eğlenceli bir video.

Günümüzde çoğu insan elbette jet tahrikini öncelikle en son bilimsel ve teknik gelişmelerle ilişkilendiriyor. Fizik ders kitaplarından “reaktif” derken, herhangi bir parçasının bir nesneden (beden) ayrılması sonucu ortaya çıkan hareketi kastettiğimizi biliyoruz. İnsanoğlu gökyüzüne yıldızlara yükselmek istiyordu, uçmak istiyordu ama bu hayalini ancak jet uçaklarının ve geniş mesafeler kat edebilen, süpersonik hızlara çıkabilen kademeli uzay gemilerinin ortaya çıkışıyla gerçekleştirebildi. üzerlerine monte edilmiş modern jet motorları. Tasarımcılar ve mühendisler jet tahrikinin motorlarda kullanılması olasılığını geliştiriyorlardı. Bilim kurgu yazarları da bu hedefe ulaşmanın en inanılmaz fikirlerini ve yollarını sunarak kenara çekilmediler. Şaşırtıcı bir şekilde, bu hareket ilkesi yaban hayatında yaygındır. Sadece etrafınıza bakın, hareketinin temeli reaktif prensip olan bitkilerin de bulunduğu denizlerde ve karada yaşayanları fark edebilirsiniz.

Hikaye

Antik çağda bile bilim adamları doğadaki jet hareketiyle ilişkili olayları ilgiyle incelediler ve analiz ettiler. Özünü teorik olarak kanıtlayan ve tanımlayan ilk kişilerden biri, kendi adını taşıyan ilk buhar motorunu icat eden Antik Yunan tamircisi ve teorisyeni Heron'du. Çinliler reaktif yöntem için pratik uygulamalar bulmayı başardılar. Mürekkep balığı ve ahtapotların hareket yöntemini temel alarak 13. yüzyılda roketleri icat eden ilk kişiler onlardı. Büyük bir etki yaratan havai fişeklerde, ayrıca işaret fişekleri olarak ve muhtemelen roket topçusu olarak kullanılan askeri füzelerde kullanıldılar. Zamanla bu teknoloji Avrupa'ya geldi.

Modern zamanların öncüsü, jet motorlu prototip uçak tasarımı yapan N. Kibalchich'ti. Olağanüstü bir mucit ve ikna olmuş bir devrimciydi ve bu yüzden hapse atıldı. Hapishanedeyken projesini yaratarak tarih yazdı. Aktif devrimci faaliyetleri nedeniyle idam edilmesinin ve monarşiye karşı konuşmasının ardından icadı arşiv raflarında unutuldu. Bir süre sonra K. Tsiolkovsky, Kibalchich'in fikirlerini geliştirmeyi başardı ve uzay aracının reaktif itişi yoluyla dış uzayı keşfetme olasılığını kanıtladı.

Daha sonra Büyük Vatanseverlik Savaşı sırasında ünlü Katyuşalar, saha roket topçu sistemleri ortaya çıktı. Bu, insanların SSCB kuvvetleri tarafından kullanılan güçlü tesisler için gayri resmi olarak çağırdıkları sevgi dolu isimdir. Silahın neden bu ismi aldığı kesin olarak bilinmiyor. Bunun nedeni ya Blanter'ın şarkısının popülerliği ya da havanın gövdesindeki "K" harfiydi. Zamanla ön saflardaki askerler başka silahlara da takma adlar vermeye başladı ve böylece yeni bir gelenek oluştu. Almanlar, bir müzik aletine benzeyen görünümü ve füzelerin fırlatılmasından çıkan delici ses nedeniyle bu savaş füzesi fırlatıcısına "Stalinist organ" adını verdi.

Flora

Faunanın temsilcileri ayrıca jet itiş yasalarını da kullanıyor. Bu özelliklere sahip bitkilerin çoğu yıllık ve genç çok yıllık bitkilerdir: dikenli sazan, kürek ayaklı kürek ayak, impatiens öz odun, iki kesilmiş pikulnik, üç damarlı mereng.

Deli salatalık olarak da bilinen dikenli salatalık, kabakgiller familyasına aittir. Bu bitki büyük boyutlara ulaşır, kaba gövdeli ve geniş yapraklı kalın bir köke sahiptir. Orta Asya, Akdeniz, Kafkaslar'da yetişir, Rusya'nın güneyi ve Ukrayna'da da oldukça yaygındır. Meyvenin içinde tohum olgunlaşma döneminde mukusa dönüşür ve sıcaklığın etkisi altında fermente olmaya ve gaz salmaya başlar. Olgunlaşmaya yaklaştıkça meyvenin içindeki basınç 8 atmosfere ulaşabilir. Daha sonra hafif bir dokunuşla meyve tabandan kopar ve içinde sıvı bulunan tohumlar 10 m/s hızla meyvenin dışına uçar. 12 m uzunluğa ateş edebilme kabiliyeti nedeniyle bitkiye “hanım tabancası” adı verildi.

Impatiens öz odunu yaygın bir yıllık türdür. Kural olarak nehir kıyılarındaki gölgeli ormanlarda bulunur. Kuzey Amerika ve Güney Afrika'nın kuzeydoğu kesiminde başarıyla kök saldı. Touch-me-not tohumlar tarafından yayılır. Impatienlerin tohumları küçüktür, ağırlığı 5 mg'ı geçmez ve 90 cm mesafeye atılır. Bu tohum dağıtma yöntemi sayesinde bitki adını almıştır.

Hayvan dünyası

Jet tahriki - hayvanlar dünyası hakkında ilginç gerçekler. Kafadanbacaklılarda jet itişi, maksimum nefes verme akışını elde etmek için genellikle küçük bir açıklığa doğru sivrilen bir sifon yoluyla dışarı verilen su yoluyla meydana gelir. Su, nefes vermeden önce solungaçlardan geçerek nefes alma ve hareket etme ikili amacını yerine getirir. Gastropodlar olarak da bilinen deniz tavşanları da benzer hareket araçları kullanır, ancak kafadanbacaklıların karmaşık nörolojik aparatları olmadan daha beceriksizce hareket ederler.

Bazı şövalye balıkları, yüzgeç hareketini tamamlamak için suyu solungaçlarının üzerine zorlayan jet itiş gücü de geliştirmiştir.

Yusufçuk larvalarında reaktif kuvvet, suyun vücuttaki özel bir boşluktan uzaklaştırılmasıyla elde edilir. Deniz tarağı ve kardidler, sifonoforlar, tunikler (salpler gibi) ve bazı denizanaları da jet itiş gücü kullanır.

Deniz tarakları çoğu zaman dipte sessizce durur, ancak tehlike oluştuğunda kabuklarının valflerini hızla kapatarak suyu dışarı iterler. Bu davranış mekanizması aynı zamanda reaktif hareket ilkesinin kullanımından da söz eder. Bu sayede deniz tarakları, kabuğun açma-kapama tekniğini kullanarak yukarıya doğru yüzebilir ve uzun mesafeler boyunca hareket edebilir.

Kalamar da bu yöntemi kullanarak suyu emer ve büyük bir kuvvetle huniden iterek en az 70 km/saat hızla hareket eder. Dokunaçların tek bir düğüm halinde toplanmasıyla kalamarın gövdesi aerodinamik bir şekil oluşturur. Mühendisler bu kalamar motorunu temel alarak bir su topu tasarladılar. İçerisindeki su hazneye emilir ve daha sonra nozülden dışarı atılır. Böylece gemi, fırlatılan jetin ters yönüne yönlendirilir.

Kalamarlarla karşılaştırıldığında salpler en verimli motorları kullanır ve kalamarlardan çok daha az enerji harcarlar. Salpa hareket ederek ön taraftaki deliğe su salar ve ardından solungaçların gerildiği geniş boşluğa girer. Bir yudumdan sonra delik kapanır ve vücudu sıkıştıran boyuna ve enine kasların kasılmasıyla arkadaki delikten su dışarı çıkar.

Tüm hareket mekanizmaları arasında en sıra dışı olanı sıradan kedidir. Marcel Despres, bir cismin yalnızca iç kuvvetlerin yardımıyla bile (hiçbir şeyi itmeden veya herhangi bir şeye dayanmadan) hareket etme ve konumunu değiştirme yeteneğine sahip olduğunu ve buradan Newton yasalarının hatalı olabileceği sonucunun çıkarılabileceğini öne sürdü. Varsayımının kanıtı yüksekten düşen bir kedi olabilir. Baş aşağı düşerse yine de tüm patilerinin üzerine düşecektir; bu zaten bir tür aksiyom haline geldi. Kedinin hareketlerini detaylı bir şekilde fotoğrafladıktan sonra havada yaptığı her şeyi karelerden görebildik. Pençesini hareket ettirdiğini gördük, bu da vücudunun tepki vermesine neden oldu ve patisinin hareketine göre diğer yöne döndüğünü gördük. Newton yasalarına göre hareket eden kedi başarıyla yere indi.

Hayvanlarda her şey içgüdü düzeyinde gerçekleşirken, insanlar bunu bilinçli olarak yapmaktadır. Kuleden atlayan profesyonel yüzücüler havada üç kez dönmeyi başarırlar ve dönüşü durdurmayı başararak kesinlikle dikey olarak dikleşip suya dalarlar. Aynı prensip hava sirki jimnastikçileri için de geçerlidir.

Her ne kadar insanlar, onun yarattığı icatları geliştirerek doğayı aşmaya çalışsa da, uçakların bir yusufçuğun hareketlerini tekrarlayabildiği teknolojik mükemmelliğe henüz ulaşamadık: havada süzülmek, anında geri gitmek veya yana doğru hareket etmek. Ve tüm bunlar yüksek hızda gerçekleşir. Belki biraz daha zaman geçecek ve yusufçukların aerodinamik ve jet yeteneklerinde yapılacak ayarlamalar sayesinde uçaklar keskin dönüşler yapabilecek ve dış koşullara daha az duyarlı hale gelebilecek. Doğaya bakıldığında insan, teknik ilerlemenin yararına hala çok şey geliştirebilir.



Makaleyi beğendin mi? Arkadaşlarınızla paylaşın!