Вы уже знаете, что скорость тела может изменяться только в результате действия на это тело других тел. Например, бегун разгоняется, отталкиваясь от дороги: при этом, согласно третьему закону Ньютона, дорога толкает бегуна вперед.
А от чего же отталкивается ракета, разгоняясь в открытом космосе?
От того, что она взяла с собой в полет! Из сопла ракеты с огромной скоростью вылетают продукты сгорания топлива (раскаленные газы), приобретая импульс, направленный назад. При этом согласно закону сохранения импульса сама ракета получает импульс, направленный вперед. Это схематически изображено на рис. 12.3, а, где р и г — импульсы ракеты и выбрасываемых ею газов.
Рис. 12.3. Ракета: а — принцип действия; б — схема устройства
В головной части ракеты расположена кабина космонавтов и приборы (рис. 12.3, б). В начале полета на эту часть приходится всего несколько процентов от общей массы ракеты. Основная же масса ракеты в начале ее полета приходится на топливо.
Движение тела, которое возникает вследствие отделения его части с некоторой скоростью относительно тела, называют реактивным движением.
Таким образом, движение ракеты представляет собой пример реактивного движения.
Источник
Ракета летит, отталкиваясь от воздуха
В наш век уже никого нельзя удивить космическими полетами, хотя всего полвека назад это было удивительным достижением науки, а век назад — фантастикой, вызывавшей смех общественности.
Космос стал «обыденностью» благодаря труду ученых со всего мира, но родоначальником космонавтики по праву считается русский ученый Константин Эдуардович Циолковский — именно он создал теоретическую базу науки о космических полетах. До сих пор любой космический запуск и любой полет происходит по законам, сформулированным Циолковским еще около века назад.
И именно Циолковский был первым популяризатором, простым языком рассказывавшим о полетах ракет, о космосе
и явлениях, в нем происходящих. Но, несмотря на то что с тех пор прошло почти сто лет, многие из наших современников имеют весьма превратные представления о полете ракеты, о невесомости и о других явлениях, связанных с космическими полетами.
Пожалуй, самым популярным и стойким заблуждением является объяснение полета ракеты тем, что она отталкивается от воздуха реактивной струей. Это утверждение существует с тех самых пор, как ракета вообще начала использоваться человеком (а произошло это примерно два тысячелетия назад в Китае), а в конце XIX и вплоть до середины XX века оно даже прочно закрепилось в умах вполне образованных людей.
Но на самом деле ракета вовсе не отталкивается от воздуха, напротив — воздух мешает полету реактивного снаряда, не давая ему развить максимальную скорость. Именно для снижения сопротивления воздуха ракетам придают обтекаемую форму, рассчитанную по всем законам аэродинамики. Если ракета не отталкивается от воздуха во время полета, тогда как она движется? Все просто — здесь все дело в известном с XVII века законе действия и противодействия, открытом Исааком Ньютоном.
Наверное, каждому известно такое явление, как отдача. Кто-то из нас сталкивался с нею лично, а кто-то видел это явление только в кино. Суть отдачи проста: при выстреле оружие резко отбрасывается назад, и если не предпринять некоторых мер, то пистолет может просто вырваться из рук, а ружье может стать причиной вывиха плеча. В чем дело? В законе сохранения импульсов, вытекающем из третьего закона Ньютона о равенстве действия и противодействия.
Суть закона сохранения импульса проста: суммарный импульс системы тел (в нашем случае ружья и пули) всегда остается постоянным. При этом каждое из тел, входящих в эту систему, может иметь свой импульс (то есть двигаться), но сумма импульсов всех тел системы не будет изменяться, оставаясь постоянной во времени. Но это справедливо ровно до тех пор, пока не вмешается воздействие любого постороннего тела, не входящего в рассматриваемую систему.
Если все сказанное выше применить к ружью и пуле, то картина в этом случае получается довольно простая. До выстрела суммарный импульс системы равен нулю (ведь и пуля, и ружье находятся в покое), а значит, и после выстрела он должен оставаться нулевым (до момента соприкосновения пули с землей или мишенью). Это значит, что пуля и ружье должны двигаться в противоположные стороны, а скорости движения пропорциональны массам: легкая пуля пролетит сотни метров, а тяжелое ружье — не более нескольких десятков сантиметров.
Примерно то же самое происходит в ракете. В упрощенном виде ракету можно представить как цилиндрическую камеру, в одном из торцов которой проделано отверстие. В камере происходит сгорание топлива, в результате которого образуется большой объем нагретых до высокой температуры газов. Эти газы давят на все стенки камеры, но могут выходить только через отверстие в одном из торцов.
Здесь наблюдается полная аналогия с ружьем и пулей. Вырывающийся из отверстия (называемого соплом) газ обладает большой скоростью, но малой массой. А по закону сохранения инерции сама камера должна начать двигаться в противоположную сторону, что и происходит в реальности. И никакое отталкивание реактивной струи от воздуха здесь ни при чем: слишком уж малой плотностью обладают воздух и истекающие из ракеты газы.
Стоит заметить, что ракета — единственное средство, позволяющее передвигаться в безвоздушном пространстве. Хотя буквально век назад даже серьезные ученые выражали сомнение в том, что ракета вообще сможет двигаться в космосе. Но закон равенства действия и противодействия и вытекающий из него закон сохранения импульса, открытый Ньютоном, сделал это возможным, разрушив несостоятельные мифы о ракетах и дав человеку в руки мощный инструмент исследования и завоевания космического пространства.
Источник
Как движутся ракеты (Заметки пилота НЛО)
Скоро будет 60 лет первому полёту человека в космос, но, оказывается, космонавтика так и не знает ответ на простейший вопрос: «От чего ракета отталкивается в космосе». И вот что мог бы рассказать про это пилот НЛО, наблюдая столь затратные полёты ракет, а особенно — после его ознакомления с теоретическим обоснованием ракетного движения у нашей, наружно-земной цивилизации.
Не взаимодействие тел, а воздействие на конкретное тело, на ракету
Причиной реактивной тяги нынешней людской цивилизацией (см. 1 ) называется «взаимодействие реактивной двигательной установки с истекающей из сопла ракеты расширяющейся жидкости или газа с кинетической энергией». Это подобно «объяснению», что автомобиль движется из-за взаимодействия мотора с бензином, обладающим энергией. И если в космосе вакуум, то от чего ракета отталкивается там? Физическая теория этой цивилизации обходит такой вопрос стороной, ссылаясь на закон сохранения импульса (см. 1 ). Но это вовсе не говорит за счёт чего движется ракета. К тому же и некое сохранении импульса не отвечает реальности. Кто-кто, а уж пилот НЛО понимает, что перед пуском ракеты её импульс равен нулю и на мгновение исчезает при включении её следующих ступеней, явно имеющих уже другой импульс, а двигатель ракеты прекращает работать на заданной орбите, то как он может сохраняться?
При старте ракеты она своими выхлопами отталкивается от стартовой платформы, а что же происходит дальше? «Объясняя» движение ракеты, ссылаются на подобие отдачи при выстреле из пушки или орудия, установленного на подвижной платформе. Мол, снаряд аналогично выхлопам ракетных газов летит назад, платформа с прикреплённым к ней орудием, как аналог ракеты, движется вперёд. Но импульс движения платформы образуется от действия порохового газа в стволе орудия на его затвор и далее — на платформу. А выхлопы ракетные направлены не внутрь, а вовне от ракеты . «Получается, строители ракет так и не знают, отчего она отталкивается «, — удивился бы пилот НЛО.
Пилот бы сразу обратил внимание на то, что физическая теория людей неверно понимает третий закон Ньютона о равенстве действия и противодействия на примере образования отдачи. Это закон «о равном и направленном в противоположные стороны взаимодействии двух тел друг на друга». Такое понимание образования силы от некоего волшебного взаимодействия двух тел (как живых) означает приложение к двум телам равных сил, направленных в разные стороны. А это уже исключает возникновение движения . «Если два человека с равными силами тянут ровно в разные стороны верёвку, то какое здесь движение?», — недоумевал бы пилот НЛО.
И пилот знает, что надо вести речь не о взаимодействии двух тел, а о воздействии на конкретное тело полевой силовой сферы , образуемой, в том числе, и при помощи другого тела (согласно теории различения, см. 2 , стр. 91). Сфера образуется в точке приложения силы, и относительно неё воспринимается окружностью, на которой по её диаметру образуются равные и разнонаправленные векторы одной силы . Вот такое равенство действия и противодействия и образует вращение пространственно-полевой сферы , а оно переходит в движение ранее неподвижного тела. Если же движение вызывается при помощи рычага, то это увеличивает диаметр силовой сферы, возрастая и прилагаемой силой.
Источник
Реактивное движение
Вы уже знаете, что скорость тела может изменяться только в результате действия на это тело других тел. Например, бегун разгоняется, отталкиваясь от дороги: при этом, согласно третьему закону Ньютона, дорога толкает бегуна вперед.
А от чего же отталкивается ракета, разгоняясь в открытом космосе?
От того, что она взяла с собой в полет! Из сопла ракеты с огромной скоростью вылетают продукты сгорания топлива (раскаленные газы), приобретая импульс, направленный назад. При этом согласно закону сохранения импульса сама ракета получает импульс, направленный вперед. Это схематически изображено на рис. 12.3, а, где р и г — импульсы ракеты и выбрасываемых ею газов.
Рис. 12.3. Ракета: а — принцип действия; б — схема устройства
В головной части ракеты расположена кабина космонавтов и приборы (рис. 12.3, б). В начале полета на эту часть приходится всего несколько процентов от общей массы ракеты. Основная же масса ракеты в начале ее полета приходится на топливо.
Движение тела, которое возникает вследствие отделения его части с некоторой скоростью относительно тела, называют реактивным движением.
Таким образом, движение ракеты представляет собой пример реактивного движения.
Источник
Если в космосе вакуум, то от чего отталкиваются космические корабли? И почему космонавты спокойно выходят в открытый космос?
Для начала определимся, что такое на самом деле вакуум. В физике под вакуумом понимается пространство, концентрация в котором молекул газа значительно ниже, чем в атмосфере планеты. Количественно охарактеризовать его можно с помощью отношения свободного пробега частиц в среде к размеру пространства, в котором присутствует этот вакуум.
В зависимости от этого показателя, а также от давления, различают низкий, средний и высокий вакуум. В последнем типа давлений самое низкое и такой вакуум ближе всего к космическим условиям. Однако, не стоит забывать, что понятие вакуума не учитывает концентрацию элементарных частиц, таких как фотоны. Но они имеют достаточно серьезный импульс и могут оказывать на объекты значительное влияние за счет давления света. Таким образом мы пришли к первой возможности движения в космосе — солнечному парусу. Этот тип двигателей можно использовать только в непосредственной близости к звездам, так как он основан на «толкании» объекта фотонами излучения, исходящего от звезды. Медленно, но верно такой двигатель позволяет достичь внушительной скорости, так как объект будет двигаться с постоянным ускорением.
Второй — и самый распространенный на сегодня — тип двигателей для движения в космосе — реактивные. Грубо говоря, они основаны на третьем законе Ньютона: силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны. В таком типе двигателей из сопла выбрасывается очень горячий газ с высоким ускорением. Если перемножить эти два параметра для газа, то мы получим силу, с которой он действует на тело. А если затем разделим эту силу на массу тела, то получим ускорение, которое объект получит, когда «извергнет» рассчитанное ранее количество газа. Таким образом, если кратко, то в космосе корабли «отталкиваются» от газа, который сами же извергают: газ в этом случае движется в противоположную от ракеты сторону.
р и 
