Номер 8, страница 139 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 3. Законы сохранения в механике. Параграф 17. Реактивное движение. Освоение космоса - номер 8, страница 139.

Условие.

8. Сравните ракету и пушку: что у них общего и чем они различаются?

Решение.

Что у них общего

И ракета, и пушка являются устройствами, предназначенными для придания телу (снаряду или самой ракете) высокой скорости. В основе их действия лежит один и тот же физический принцип — закон сохранения импульса. В обоих случаях ускорение создается за счет энергии быстро расширяющихся газов, которые образуются при сгорании топлива или пороха. Эти газы с огромной силой толкают тело вперед, при этом сами газы (в ракете) или пушка (при выстреле) получают равный по величине и противоположный по направлению импульс (отдача).

Ответ: Общим для ракеты и пушки является использование энергии расширяющихся газов для придания ускорения объекту на основе закона сохранения импульса.

Чем они различаются

Несмотря на общую физическую основу, различия между ракетой и пушкой фундаментальны. Во-первых, по принципу опоры и ускорения: пушка сообщает снаряду импульс только внутри ствола, отталкиваясь при этом от самой себя и, в конечном счете, от Земли. Ракета же движется автономно, отбрасывая назад часть своей собственной массы (продукты сгорания), и не нуждается во внешней опоре для отталкивания. Это позволяет ей работать в безвоздушном пространстве. Во-вторых, по длительности ускорения: пушка сообщает снаряду очень короткий, но мощный импульс, после чего он летит по инерции. Ракетный двигатель работает продолжительное время, постоянно разгоняя ракету и позволяя корректировать траекторию. В-третьих, по составу топлива: ракета несет на борту не только горючее, но и окислитель, что делает ее независимой от наличия атмосферного кислорода, в отличие от многих других двигателей. В-четвертых, по достигаемой скорости: максимальная скорость снаряда, выпущенного из пушки, ограничена скоростью расширения пороховых газов. Скорость ракеты, согласно формуле Циолковского, теоретически не ограничена и зависит от запаса топлива, что позволяет ей достигать космических скоростей.

Ответ: Главные различия заключаются в том, что пушка придает снаряду ускорение кратковременно и требует внешней опоры (отталкивается от Земли), в то время как ракета движется за счет длительного отбрасывания части своей массы, не нуждается в опоре, несет окислитель на борту и способна работать в вакууме, достигая гораздо больших скоростей.