Центром тяжіння тіла називають точку всередині тіла (або поза ним), відносно якої сума моментів сил тяжіння, які діють на окремі частини тіла, дорівнює нулю



Положення центра тяжіння будь-якого тіла можна знайти, розбиваючи тіло на частини більш простої форми і визначаючи центри прикладання рівнодійної сил тяжіння, які діють на ці частини. Наприклад. тонка однорідна пластинка (рис.2.2.41).

Розіб'ємо пластинку на багато малих рівних між собою смужок. На кожну з них діє сила тяжіння - всі ці сили рівні між собою. Складаємо по дві сили, рівновіддалені від середини смужок. Рівнодійні будь-яких двох таких сил прикладені в середині смужки. Звідси випливає, що центр тяжіння однорідної тонкої пластинки знаходиться в її середині. Так само можна встановити, що центр тяжіння однорідного прямокутного стрижня знаходиться в його середині (рис.2.2.42), трикутника - в точці перетину його медіан (рис.2.2.43), паралелограма - в точці перетину його діагоналей (рис.2.2.44), однорідного кільця - в його геометричному центрі (рис.2.2.45).

 

 

Наведені приклади доводять, що якщо тіло має центр симетрії, то центр тяжіння збігається з центром симетрії. Якщо тіло має вісь симетрії, то його центр тяжіння лежить на цій осі. Якщо тіло має площину симетрії, то його центр тяжіння лежить в цій площині.


Самостійна робота №2.

 

Тема: Реактивний рух. Будова та принцип дії реактивних двигунів

Знати:

1. Реактивний рух.

2. Будова та принцип дії реактивних двигунів

Вміти:

1. Вибирати головне в тексті.

2. Користуватися інтернет-джерелами.

Література:

1. [Соколович Ю.А. Фізика: Навчально-практичний довідник] (§ 3.8, 4.2),

Інтернет-джерела:

3. Институт дистанционного образования ТГУ [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http: // ido.tsu.ru. - Загл. з екрана.

4. Интернет-школа Просвещение. RU. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http: // www.teleschol.ru . - Загл. з екрана.

5. Острів знань [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http: // www. ostriv. in. ua. - Загл. з екрана.

6. Открытый Колледж: Физика. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http: // www. college. ru / physics. - Загл. з екрана.

7. Сайт для учащихся и преподавателей физики [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http: // www. fizika. ru. - Загл. з екрана.

8. Физикам. Научный портал по физике [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http: // www. fizikam.ru. - Загл. з екрана.

Завдання:

Відповісти на питання:

1. Який рух називають реактивним?

2. Чи правильне твердження: для здійснення реактивного руху не потрібна взаємодія з навколишнім середовищем?

3. На якому законі ґрунтується реактивний рух?

4. Для прискорення потрібна дія сили, а сила - це дія одного тіла на інше. Чому ж прискорюється ракета, коли в космічному просторі навколо немає інших тіл?

5. Від чого залежить швидкість ракети?

6. Запишіть закон збереження імпульсу для реактивного руху.

7. Які типи реактивних двигунів використовуються в техніці?

7. Коли і де був запущений перший штучний супутник Землі?

Теоретичні відомості

Прикладом практичного застосування закону збереження імпульсу є реактивний рух, який виникає в результаті викиду частини маси тіла з деякою швидкістю, в результаті чого частина, що залишилась, отримує швидкість в протилежному напрямі (рис.2.3.3-2.3.5).

Розглянемо реактивний рух на прикладі ракети. Ракета складається з оболонки 1, відсіків з окислювачем 2 і паливом 4, що перетворюється в газ в камері згорання (рис.2.3.6, 2.3.7) та вилітає із сопла 3.

На старті ракети сума імпульсів оболонки і газу дорівнюють нулю. За законом збереження імпульсу ця сума має дорівнювати нулю і після взаємодії:

Спроектувавши рівняння (2.3.3) на вісь : , можна знайти швидкість оболонки:

Як бачимо, швидкість збільшується зі збільшенням швидкості вильоту газу із сопла, а також зі збільшенням відношення маси газу до маси оболонки.

Реактивний рух також здійснюють восьминоги, кальмари та деякі інші жителі Землі (рис.2.3.5).

На відміну від інших транспортних засобів пристрій з реактивним двигуном може рухатися в безповітряному просторі. Здійснення реактивного руху не потребує взаємодії тіла з навколишнім середовищем.

Реактивні двигуни.

Теплові двигуни, які використовують реактивну тягу витікаючих газів, називають реактивними. Паливо в них згоряє в спеціальних камерах, і тому їх відносять до ДВЗ.

Коротко розглянемо кілька типів реактивних двигунів.

Один з найпростіших за конструкцією — прямоточний повітряно-реактивний двигун,що показано на рисунку 2.1.

 

 

 

                       

Рисунок 2.1

Він є трубою, в яку зустрічний потік нагнітає повітря, а рідке паливо впорскується в неї і підпалюється. Розжарені гази витікають вилітають із труби з великою швидкістю, надаючи їй реактивної тяги. Недоліком цього двигуна є те, що для створення тяги він має рухатися відносно повітря, тобто самостійно злетіти він не може, його треба спочатку розігнати за допомогою двигуна іншого типу. Прямоточний повітряно-реактивний двигун ефективно працює на швидкостях порядку 2000–3000 км/год, а найбільшу силу тяги розвиває за швидкості 6000–7000км/год.

Якщо в реактивному двигуні є турбіна, як показано на рисунку 2.2, яка працює за рахунок енергії витікаючої струмини газів, і компресор, який всмоктує повітря і нагнітає його в камеру згоряння, то такий двигун називають турбокомпресорним.Під час запуску двигуна стартер починає обертати вал, на якому розміщені турбокомпресор 2 і газова турбіна 4. Через забірник 1 стискуване турбокомпресором повітря потрапляє в камеру згоряння 3, куди впорскується паливо. Тут воно підпалюється, продукти згоряння, пройшовши через газову турбіну 4, яка обертає компресор, витікають через сопло 5, створюючи реактивну тягу.

 

 

Рисунок 2.2

Залежно від розподілу потужності ці двигуни поділяють на турбореактивні і турбогвинтові.

Першим проектом пілотованої ракети був проект ракети з пороховим двигуном українця М. Кибальчича. Російський учений К. Е. Ціолковський (1857 - 1935) (онук національного героя Северина Наливайка) став основоположником теорії космічних польотів. Він установив загальні основи теорії реактивного руху, розробив основні принципи і схеми реактивних літальних апаратів, довів необхідність використання багатоступінчастої ракети для міжпланетних польотів. Ідеї Ціолковського успішно реалізовані в СРСР та Україні для будівництва штучних супутників Землі і космічних кораблів.

Основоположник практичної космонавтики - український учений академік С.П. Корольов (1906 - 1966). Під його керівництвом був створений і запущений перший у світі штучний супутник Землі (4 жовтня 1957р.), відбувся перший в історії людства політ людини в космос. Першим космонавтом Землі 11 квітня 1961 р. став росіянин Ю.О.Гагарін (1934 - 1968), і ця подія стала початком космічної ери.

Багато працював над проблемами польотів у космос видатний український учений Ю. Кондратюк. Він розробив низку схем космічних подорожей, які, зокрема, використовували американські вчені для польотів своїх астронавтів на Місяць у 1969 р. У цілому із 25 найвидатніших учених у галузі космонавтики 23 мають українське походження.


Самостійна робота №3.

 


Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 956; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!