Номер 1, страница 77 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 2. Динамика. Параграф 17. Развитие ракетной техники. Вспомните - номер 1, страница 77.

Условие.

Что такое реактивное движение?

Решение.

Решение

Реактивное движение — это движение тела, возникающее в результате отделения от него некоторой его части с определённой скоростью. Это движение основано на законе сохранения импульса и третьем законе Ньютона.

Рассмотрим принцип реактивного движения на примере ракеты. Ракета вместе с топливом представляет собой замкнутую систему. В начальный момент времени, когда ракета находится в покое, её суммарный импульс равен нулю.

Когда топливо сгорает, образовавшиеся газы с большой скоростью выбрасываются из сопла ракеты. Пусть масса выброшенных газов равна $m_г$, а их скорость относительно Земли — $\vec{v}_г$. Импульс, который получают газы, равен $m_г \vec{v}_г$.

Согласно закону сохранения импульса, суммарный импульс замкнутой системы тел остаётся постоянным. Поскольку до начала движения импульс системы "ракета + топливо" был равен нулю, он должен остаться равным нулю и после выброса газов. Это означает, что ракета массой $m_р$ приобретает скорость $\vec{v}_р$ в направлении, противоположном движению газов, так, чтобы суммарный импульс системы оставался нулевым:

$m_р \vec{v}_р + m_г \vec{v}_г = 0$

Отсюда скорость ракеты можно выразить как:

$\vec{v}_р = - \frac{m_г}{m_р} \vec{v}_г$

Знак "минус" в формуле указывает на то, что вектор скорости ракеты направлен в сторону, противоположную вектору скорости истекающих газов.

С точки зрения третьего закона Ньютона, ракета с силой действует на выбрасываемые газы, а газы с такой же по модулю, но противоположно направленной силой действуют на ракету. Эта сила, называемая реактивной силой, и толкает ракету вперёд.

Важной особенностью реактивного движения является то, что для него не требуется наличие внешней опоры или среды (например, воздуха или земли). Поэтому ракеты могут летать в безвоздушном пространстве (космосе).

Примеры реактивного движения:

• Движение ракет и реактивных самолётов.
• Перемещение некоторых морских животных (кальмаров, осьминогов, медуз), которые выбрасывают из себя струю воды.
• Вращение поливальной вертушки, из сопел которой вырываются струи воды.

Ответ: Реактивное движение — это движение тела, которое возникает при отделении от него некоторой его части с определённой скоростью. Оно основано на законе сохранения импульса: тело приобретает импульс, равный по модулю и противоположный по направлению импульсу отделяющейся части.