Номер 18, страница 109, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 12. Тепловые двигатели - номер 18, страница 109.

Условие.

18. Почему для космических полётов используются реактивные двигатели?

Решение.

Для космических полётов используются реактивные двигатели, потому что они являются единственным типом двигателей, способным создавать движущую силу (тягу) в условиях вакуума, где отсутствует какая-либо среда для опоры.

Принцип работы всех остальных двигателей основан на взаимодействии с окружающей средой. Например:

• Автомобиль отталкивается колёсами от дороги.
• Самолет отталкивается от воздуха с помощью пропеллеров или турбин.
• Корабль отталкивается от воды с помощью гребного винта.

В космосе нет ни дороги, ни воздуха, ни воды. Поэтому для движения необходимо использовать иной принцип — реактивное движение. Оно основано на третьем законе Ньютона, который гласит, что каждому действию есть равное по величине и противоположное по направлению противодействие.

Реактивный двигатель с огромной скоростью выбрасывает назад струю раскаленных газов (продуктов сгорания топлива). Это "действие". В ответ на это возникает "противодействие" — сила тяги, которая толкает ракету вперёд. Ракета как бы отталкивается от массы газов, которые сама же и выбрасывает. Это также следует из закона сохранения импульса: если от тела массой $\text{M}$ отделяется его часть массой $\text{m}$ со скоростью $\vec{v}$, то оставшаяся часть приобретает скорость $\vec{V}$ такую, что суммарный импульс системы остаётся неизменным. Для замкнутой системы, изначально покоившейся, это выражается формулой: $ (M-m)\vec{V} + m\vec{v} = 0$.

Кроме того, для горения топлива в обычных двигателях внутреннего сгорания необходим окислитель, который, как правило, берётся из атмосферного воздуха. Ракетный двигатель несёт на борту не только топливо, но и окислитель, что позволяет ему работать в безвоздушном пространстве.

Ответ: Реактивные двигатели используются для космических полётов, потому что они создают тягу за счёт отбрасывания части собственной массы и не требуют для своей работы наличия внешней среды (например, воздуха) ни в качестве опоры, ни в качестве окислителя, что делает их единственно возможными для применения в вакууме.