Lecția - propulsie cu jet

Obiectiv: Pentru a afla esența Jet Propulsion, scopul, structura și funcția de rachete, de propulsie cu jet în domeniu și în natură.

TCO și vizibilitate:

• Software: Sistem de operare Windows, Microsoft Power Point, proiector multimedia, CD-drive-uri ale cursului „Fizica. bibliotecă mijloace vizuale, „1C: Școala,
• Prezentarea "Jet Propulsion", anexa 1,
• propulsie cu jet (tabel)
• rachetă model.

Clasa este împărțită în grupuri de 2-4 persoane, în funcție de clasa de mărime. Activitatea grupului a fost gradată: unul sigur responsabil un punct. La sfârșitul grupului însumat scor lecție pot împărți puncte obținute în funcție de contribuția fiecărui elev din grup. Elevii au primit un număr insuficient de puncte profesorul dă sarcini suplimentare.

1. Ce este mișcarea numită reactivă?

2. La ce lege se bazează mișcarea reactivă?

3. Ce viteza rachetei depinde?

Lucrările la grupul:

1. Este întotdeauna convenabil de a folosi legile lui Newton pentru a descrie interacțiunea dintre organisme?
2. Ce este impuls?
3. În cazul în care vectorul impuls este direcționat?
4. Precizați legea conservării impulsului.
5. Cine a descoperit legea conservării impulsului?
6. Cum legea conservării impulsului în coliziunea corpurilor?

După discuții, studentul se întâlnește unul din grup.

III. Deschiderea remarci de către profesor.

Timp de secole, omenirea a visat misiuni spațiale. prozatori au sugerat o varietate de mijloace pentru a atinge acest obiectiv. În secolul al XVII-lea a fost povestea scriitorului francez Cyrano de Bergerac pe zborul spre Lună. Eroul acestei povești a făcut pe Lună în transportul feroviar, pe care a aruncat mereu magnet puternic. Atras să-l, căruciorul a crescut mai mare și mai mare deasupra Pământului până când a ajuns pe Lună.

Și Baron Munchausen a spus că a urcat pe Lună pe tulpini de fasole.

Dar nici un om de știință, nici un scriitor de science fiction timp de multe secole nu au putut numi un singur agent este în dispoziția omului, cu care se poate depăși forța gravitațională a Pământului și zbura în spațiu. Acest lucru ar putea pune în aplicare savantul român Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky (1857-1935). El a arătat că singura mașină capabilă de a depăși forța gravitației - o rachetă, și anume un aparat cu un motor cu reacție care utilizează combustibil și comburant sunt pe unitate.

Experiența minge de cauciuc 1. Umflați și lasă-l să meargă.

Întrebare. Datorită care mingea este în mișcare? Grupul de discuții

Concluzie. Mingea este pus în mișcare datorită faptului că aerul iese din ea.

Profesor: Mișcarea mingea este un exemplu de propulsie cu jet, și să identificați în mod corect cauza mișcării mingii.

2. Studentul devine experiență în coșul de cumpărături extrem de mobil, sare de pe ea. Căruciorul se deplasează în direcția opusă.

Întrebare: Ce este comună în prima și a doua experimente? Grupul de discuții

Concluzie. Troleibuz și mingea a început să se miște din cauza lor ceva separat (elev, aer).

După aceea, elevii formulează definiția de propulsie cu jet:

înțeleagă Sub mișcarea corpului reactiv apare atunci când separarea unei părți cu o anumită viteză în raport cu corpul.

Astfel, există așa-numitul forța de reacție care spune accelerația corpului.

motor Jet - un motor care transformă energia chimică a combustibilului în energie cinetică a unui jet de gaz, în care motorul dobândește viteză în sens invers. Pe ce principii și legile fizicii pe baza acțiunii sale?

1. roata Segner.

După experimente demonstrative profesor pune întrebările:

Prin care se produce această mișcare?

De ce telefonul se abate? De ce zboara un balon?

De ce se mută de rachete?

Cum se calculează viteza. puteți dezvolta o rachetă?

O discutie de grup. Întâlnește unul din grupul de student.

Profesor: KE Tsiolkovsky derivată formulă pentru a calcula viteza maximă pe care o poate dezvolta rachete. Și vom încerca să obțină o formulă pentru calculul vitezei maxime.

Sarcina: Folosind legea de conservare a impulsului pentru a calcula viteza maximă de deplasare a rachetei.

Elevii fac notebook-uri în următoarea intrare:

Potrivit lui Newton a treia lege:

în care Fl - forța care acționează asupra gazelor fierbinți de rachete, un F2 - forța cu care gazele se resping de rachete.

Module ale acestor forțe sunt: ​​Fl = F2.

Această forță F2 și o forță reactivă. Calculăm viteza cu care se poate obține o rachetă.

În cazul în care pulsul se emite gaze de Mg vz. un vp racheta puls pt. legea conservării impulsului obținem Mg Vg = mp vp

Astfel, viteza rachetei este mai mare cu atât mai mare a gazelor de eflux de viteză. și este mai mare raportul - Mg / mp

Întrebare: În cazul în care avem această formulă?

A: Formula derivată este valabilă numai pentru cazul arderii instantanee a combustibilului. Acest lucru nu poate fi fost deflagrației - explozie. În practică, greutatea combustibilului scade treptat, astfel încât pentru un calcul precis folosind formule mai complexe.

Întrebare. Ce determină viteza?

Răspuns. Viteza maximă atinsă depinde în principal de viteza de evacuare din duză, care la rândul său depinde în primul rând de tipul de combustibil și temperatura fluxului de gaz. Cu cât temperatura, cu atât este mai mare viteza. Deci, pentru racheta trebuie să fie ales cel mai combustibil de mare de calorii, oferind cea mai mare cantitate de căldură. Raportul de greutate al masei de combustibil la racheta la capătul de funcționare a motorului (adică la substanțial greutatea rachetei) se numește numărul Tsiolkovskii. Concluzia principală este că vidul va dezvolta viteza mare de rachete, cu atât mai mare viteza gazului de expirare și mai mare numărul Tsiolkovskii.

Includerea trebuie remarcat faptul că tehnologiile moderne de producție a vehiculelor de lansare nu își poate permite să depășească viteza de 8-12 km / s. Pentru viteza spațială a treia este necesară (16,4 km / s) pentru a alimenta greutate calotă masa superioară a suportului este de aproape 55 de ori că, în practică, nu se poate realiza. Prin urmare, aveți nevoie pentru a găsi alte modalități de construire a vehiculelor de lansare.

IV. Rezolvarea problemelor.

Ce viteză Vp devine rachetă, dacă masa de gaz Mg este ejectată instantaneu 0,3 m rachete și de viteză V = 2 km / s.

Ce viteză rachetă dobândește, în cazul în care masa de gaz Mg este ejectată instantaneu 0,5 m rachete, iar viteza V lor = 2km / s.

Se determină rachetele vitezei Vp dacă ieșirea gazului are loc cu Vg = 300 m / c. Înainte de decolare mp de combustibil egală cu 600 g, iar combustibilul - 300 g

Verificarea pentru rezolvarea problemelor. Scoring.

V. Jet Propulsion natura.

Sepie, caracatiță pentru mișcare în apă și principiu folosit de călătorie jet. Castigarea apa, ei împingându-l, dobândesc viteză îndreptată în direcția opusă direcției de ejecție a apei.

VI. Verificați mastering subiecte.

1. Care este produsul de masa m pentru a accelera lansarea de circulație a acesteia prin definiție?

Un puls. B. Forța. C. Energie. D. Viteză.

2. Care este racheta impuls și de combustibil înainte de motor?

A. 2mV. B. -2mv. B. Mv. D. 0

3. Ce mare om de știință român a fost în măsură să dovedească faptul că numai racheta, și anume un aparat cu un motor cu reacție care utilizează combustibil și comburant sunt pe unitate, poate depăși forța gravitației?

Korolev. B. Tsialkovsky. B. Kibalchich. D. Gagarin.

4. Cum este motorul care transformă energia chimică a combustibilului în energie cinetică a unui jet de gaz, în care motorul dobândește viteză în direcția opusă?

A. căldură. B. Jet. B. Electric. D. gaz.

Din ceea ce depinde de viteza rachetei?

O masă a rachetei. B. Greutăți Gaze. B. Din forța de atracție a Pământului. D. Masa rachete și de alimentare cu gaz.

VII. Postează elevii despre viața și activitatea științifică a SP Regina, KE Tsiolkovsky despre YA Gagarin și V. Tereșkova.

VIII. Rezumând rezultatele. Scoring.