Номер 1, страница 129, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 3. Тепловые двигатели. Параграф 32. Реактивный двигатель. Вопросы и задания - номер 1, страница 129.

Условие.

1. На каком физическом принципе основано реактивное движение?

Решение.

1. Реактивное движение основано на фундаментальном физическом принципе — законе сохранения импульса.

Согласно этому закону, в замкнутой системе, то есть в системе, на которую не действуют внешние силы или их действие скомпенсировано, суммарный импульс всех тел системы остаётся постоянным. Импульс тела (или количество движения) — это векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость: $\vec{p} = m\vec{v}$.

Рассмотрим ракету как систему, состоящую из корпуса ракеты и топлива в ней. До старта ракета покоится, и её суммарный импульс равен нулю. В процессе работы двигателя из сопла с огромной скоростью $\vec{v}$ выбрасываются продукты сгорания топлива (газы) массой $\text{m}$. Эти газы обладают импульсом $\vec{p}_{газов} = m\vec{v}$.

Поскольку ракета и выброшенные газы являются частями одной замкнутой системы, её суммарный импульс должен сохраниться, то есть остаться равным нулю. Для этого корпус ракеты массой $\text{M}$ должен приобрести импульс $\vec{p}_{ракеты}$, равный по модулю и противоположный по направлению импульсу газов. Это приводит к тому, что ракета начинает двигаться со скоростью $\vec{V}$ в направлении, противоположном истечению газов.

Математически это выражается так:

$\vec{p}_{ракеты} + \vec{p}_{газов} = 0$

или

$M\vec{V} + m\vec{v} = 0$

Отсюда скорость ракеты можно выразить как:

$\vec{V} = -\frac{m}{M}\vec{v}$

Знак «минус» указывает на то, что векторы скорости ракеты и газов направлены в противоположные стороны.

Этот же принцип можно описать и с помощью третьего закона Ньютона, который гласит, что сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия. Сила, с которой ракета отбрасывает от себя струю газов (действие), создаёт равную ей по величине, но противоположно направленную силу (противодействие), которая действует со стороны газов на ракету и толкает её вперёд. Эта сила называется реактивной тягой.

Ответ: Реактивное движение основано на законе сохранения импульса, который для данного случая является следствием третьего закона Ньютона.