Номер 5, страница 63 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

5. Работы К. Э. Циолковского и С. П. Королёва.

Решение

Работы Константина Эдуардовича Циолковского и Сергея Павловича Королёва являются фундаментом отечественной и мировой космонавтики, представляя собой уникальный пример перехода от смелой научной теории к её грандиозному практическому воплощению.

Константин Эдуардович Циолковский (1857–1935)

К. Э. Циолковский – великий русский и советский учёный, изобретатель и мыслитель, по праву считающийся отцом теоретической космонавтики. Будучи гениальным самоучкой, он заложил научные основы для будущих полётов в космос, хотя при его жизни не было технических средств для реализации его идей. Его вклад носит фундаментальный теоретический характер.

Ключевые работы и идеи Циолковского:

Обоснование ракетного полёта. В своей главной работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1903) Циолковский математически доказал, что единственным аппаратом, способным совершить космический полёт, является ракета, использующая принцип реактивного движения.

Формула Циолковского. Он вывел основное уравнение ракетодинамики, которое устанавливает зависимость между скоростью ракеты, её массой и скоростью истечения газов из сопла. Эта формула является краеугольным камнем для всех расчётов в ракетной технике:

$ \Delta v = u \cdot \ln\frac{m_0}{m_1} $

где $ \Delta v $ – приращение скорости ракеты, $\text{u}$ – скорость истечения газов (продуктов сгорания) из сопла, $ m_0 $ – начальная масса ракеты (включая топливо), $ m_1 $ – конечная масса ракеты (после выгорания топлива).

Идея многоступенчатых ракет. Циолковский понял, что для достижения первой космической скорости одноступенчатой ракете потребуется огромное количество топлива. Он предложил гениальное решение – «ракетные поезда», то есть многоступенчатые ракеты, у которых отработавшие ступени отбрасываются в полёте, что кардинально повышает эффективность.

Использование жидкого топлива. Учёный обосновал, что наиболее эффективным топливом для ракет являются жидкие компоненты, такие как пара жидкий водород и жидкий кислород. Жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) позволяют достичь большей скорости истечения газов и управлять тягой, в отличие от твердотопливных двигателей.

Проектирование освоения космоса. Идеи Циолковского выходили далеко за рамки простого полёта. Он детально описывал проекты околоземных орбитальных станций как промежуточных баз для межпланетных путешествий, конструировал скафандры для выхода в открытый космос, предлагал системы жизнеобеспечения и шлюзовые камеры.

Сергей Павлович Королёв (1907–1966)

С. П. Королёв – выдающийся советский учёный, конструктор и организатор. Если Циолковский был теоретиком, то Королёв, будучи Главным конструктором, стал гениальным практиком, который сумел воплотить мечты в реальность и возглавил советскую космическую программу, обеспечив её триумфальные успехи.

Главные достижения под руководством Королёва:

Создание ракеты-носителя Р-7. Под руководством Королёва была разработана первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7 («Семёрка»). Её удачная и надёжная конструкция позволила использовать её как универсальную ракету-носитель, которая открыла человечеству дорогу в космос и в модернизированном виде (ракеты семейства «Союз») используется до сих пор.

Начало космической эры. 4 октября 1957 года с помощью ракеты Р-7 был выведен на орбиту первый в истории искусственный спутник Земли – «Спутник-1». Этот день считается началом космической эры.

Первые шаги в исследовании Луны. Королёв руководил созданием автоматических станций для исследования Луны. В 1959 году аппарат «Луна-2» впервые в мире достиг лунной поверхности, а «Луна-3» совершила облёт Луны и передала на Землю первые снимки её обратной стороны.

Полёт первого человека в космос. Вершиной достижений Королёва и всей советской науки и техники стал запуск 12 апреля 1961 года космического корабля «Восток-1» с Юрием Алексеевичем Гагариным. Этот исторический полёт сделал Королёва главным творцом пилотируемой космонавтики.

Развитие пилотируемых программ. Под его руководством были осуществлены полёт первой женщины-космонавта Валентины Терешковой, запущены первые многоместные корабли «Восход» и совершён первый в истории выход человека в открытый космос (Алексей Леонов). Королёв заложил основы для создания кораблей «Союз» и руководил разработкой советской лунной пилотируемой программы.

Таким образом, работы Циолковского и Королёва представляют собой две неразделимые части единого процесса освоения космоса. Циолковский наметил путь, а Королёв, опираясь на его труды, проложил этот путь для всего человечества.

Ответ: Работы К. Э. Циолковского и С. П. Королёва лежат в основе всей космонавтики. Циолковский является основоположником теоретической космонавтики: он вывел формулу ракетного движения, предложил идею многоступенчатых ракет на жидком топливе и спроектировал основы для освоения космоса. Королёв, как главный конструктор, практически реализовал эти идеи: под его руководством была создана ракета Р-7, запущен первый спутник, совершены первые полёты к Луне и отправлен в космос первый человек, Юрий Гагарин, что ознаменовало прорыв человечества в космическое пространство.