Номер 1, страница 63 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

1. Приведите примеры реактивного движения и объясните его принцип.

1. Реактивное движение — это движение тела, возникающее в результате отделения от него некоторой его части с определённой скоростью. Принцип этого движения основан на третьем законе Ньютона и законе сохранения импульса.

Принцип реактивного движения

Согласно закону сохранения импульса, в замкнутой системе суммарный импульс всех тел до взаимодействия равен суммарному импульсу после взаимодействия. Рассмотрим систему, состоящую из ракеты и находящегося в ней топлива. В начальный момент времени ракета покоится, и её импульс (как и всей системы) равен нулю.

Когда из сопла ракеты с большой скоростью $\vec{v}$ выбрасываются продукты сгорания топлива массой $\text{m}$, они создают импульс $m\vec{v}$. Чтобы суммарный импульс системы «ракета + газы» оставался равным нулю (согласно закону сохранения импульса), сама ракета массой $\text{M}$ должна приобрести скорость $\vec{V}$ в противоположном направлении. Таким образом, ракета получает импульс $M\vec{V}$, который по модулю равен импульсу выброшенных газов, но направлен в противоположную сторону.

Математически это можно записать как:

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

Отсюда следует:

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

Сила, толкающая ракету вперёд, называется реактивной силой. Важнейшей особенностью реактивного движения является то, что оно не требует наличия внешней среды или опоры для отталкивания. Движение происходит за счёт взаимодействия частей самого тела, поэтому оно возможно и в безвоздушном пространстве (вакууме), что является ключевым для космических полётов.

Примеры реактивного движения

В технике:

• Полёты ракет-носителей, выводящих спутники и космические корабли на орбиту.

• Движение реактивных самолётов, двигатели которых выбрасывают струю раскалённых газов.

• Водомётные движители на катерах и гидроциклах, которые засасывают воду и выбрасывают её с большой скоростью назад.

В живой природе:

• Многие головоногие моллюски (кальмары, осьминоги, каракатицы) передвигаются, всасывая воду в мантийную полость, а затем с силой выбрасывая её через специальный сифон.

• Некоторые медузы передвигаются, сокращая свой купол и выталкивая из-под него воду.

• Растение "бешеный огурец" при созревании с силой выстреливает семена вместе со слизью, при этом сам плод отлетает в противоположном направлении.

В быту:

• Полёт надутого воздушного шарика, из которого выходит воздух.

• Вращение садовой поливальной установки (вертушки), лопасти которой вращаются за счёт вытекающих струй воды.

Ответ: Принцип реактивного движения основан на законе сохранения импульса: при отделении от тела его части с некоторой скоростью, само тело приобретает скорость в противоположном направлении. Примеры: полёт ракеты, движение кальмара, полёт отпущенного надутого воздушного шарика.