Номер 6, страница 132, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механические явления. Глава III. Законы сохранения в механике. Параграф 15. Реактивное движение. Освоение космоса - номер 6, страница 132.

Условие.

6. Расскажите об использовании реактивного движения в технике.

Решение.

Принцип реактивного движения

Реактивное движение — это движение тела, возникающее в результате отделения от него с некоторой скоростью какой-либо его части. Этот принцип основан на фундаментальном физическом законе — законе сохранения импульса. В замкнутой системе, на которую не действуют внешние силы, суммарный импульс всех тел остается постоянным. Если от тела массой $\text{M}$, изначально покоящегося, отделяется его часть массой $\text{m}$ со скоростью $\vec{v}$, то оставшаяся часть тела приобретает скорость $\vec{V}$. Согласно закону сохранения импульса, суммарный импульс системы до и после отделения массы равен нулю:

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

Отсюда скорость тела будет:

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

Знак «минус» в формуле показывает, что тело начинает двигаться в сторону, противоположную направлению движения отделившейся части. Сила, вызывающая это движение, называется реактивной силой или силой тяги.

Применение в авиации

Реактивное движение является основой работы реактивных двигателей, которые широко используются в современной авиации. В отличие от ракетных двигателей, авиационные реактивные двигатели (за исключением некоторых специализированных) используют кислород из атмосферного воздуха в качестве окислителя для сжигания топлива. Существуют различные типы таких двигателей: турбореактивные, турбовентиляторные, турбовинтовые, прямоточные. Они устанавливаются на подавляющее большинство современных военных самолётов (истребители, бомбардировщики) и гражданских лайнеров, позволяя достигать высоких скоростей и высот полета, недоступных для поршневой авиации.

Применение в ракетостроении и космонавтике

Наиболее известное применение реактивное движение нашло в ракетостроении. Ракетные двигатели, в отличие от авиационных, несут на борту не только топливо, но и окислитель (например, жидкий кислород). Это позволяет им работать в безвоздушном пространстве — в вакууме, где нет атмосферного кислорода. Именно благодаря ракетам стал возможен выход человечества в космос: запуск искусственных спутников Земли, автоматических межпланетных станций, пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций. Реактивные двигатели используются как для вывода аппаратов на орбиту (мощные маршевые двигатели), так и для маневрирования в космосе, коррекции орбит и ориентации (двигатели малой тяги).

Применение в военной технике

Помимо боевой авиации, принцип реактивного движения широко используется в различных видах вооружений. К ним относятся все виды управляемых и неуправляемых ракет: баллистические, крылатые, зенитные, противотанковые, противокорабельные. На этом принципе основано действие реактивных систем залпового огня (например, «Град», «Смерч»), а также ручных противотанковых гранатомётов (РПГ). Некоторые типы торпед также оснащаются реактивными двигателями для движения под водой.

Применение на водном транспорте

Принцип реактивного движения нашёл применение и на воде в виде водомётных движителей. В таком движителе насос засасывает воду из-под днища судна и с большой скоростью выбрасывает её через сопло в кормовой части. Создаваемая реактивная сила толкает судно вперёд. Водомёты обеспечивают высокую манёвренность (поскольку направление струи можно менять), позволяют двигаться на мелководье и повышают безопасность из-за отсутствия вращающихся наружных винтов. Их устанавливают на скоростных катерах, паромах, гидроциклах и некоторых военных кораблях.

Ответ: Реактивное движение, основанное на законе сохранения импульса, нашло широкое применение в технике. Основные области его использования включают: авиацию (турбореактивные и другие двигатели для самолётов), ракетостроение и космонавтику (ракетные двигатели для вывода аппаратов в космос и маневрирования), военную технику (ракеты различного назначения, системы залпового огня, торпеды) и водный транспорт (водомётные движители для катеров и судов).