高二物理期末復(fù)習(xí)反沖運(yùn)動(dòng)火箭知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
反沖運(yùn)動(dòng)中,物體受到的反沖作用通常叫做反沖力。以下是反沖運(yùn)動(dòng)火箭知識(shí)點(diǎn)總結(jié),請(qǐng)大家認(rèn)真學(xué)習(xí)。
反沖運(yùn)動(dòng)概念
根據(jù)動(dòng)量守恒定律,如果一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂成兩個(gè)部分,一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng),另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象叫做反沖。 反沖運(yùn)動(dòng)中,物體受到的反沖作用通常叫做反沖力。
反沖運(yùn)動(dòng)原理
1、系統(tǒng)不受外力或受外力的矢量和為零
2、相互作用的時(shí)間極短,相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,如碰撞或爆炸瞬間,外力可忽略不計(jì),可以看作系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。
3、系統(tǒng)某一方向上不受外力或受外力的矢量和為零;或外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力,則該方向上動(dòng)量守恒(分動(dòng)量守恒)。
4、在某些實(shí)際問題中,一個(gè)系統(tǒng)所受外力和不為零,內(nèi)力也不是遠(yuǎn)大于外力,但外力在某個(gè)方向上的投影為零,那么在該方向上可以說滿足動(dòng)量守恒的條件。
反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)用
噴氣式飛機(jī)和火箭的飛行應(yīng)用了反沖的原理,它們都是靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度的,F(xiàn)代的噴氣式飛機(jī),靠連續(xù)不斷地向后噴出氣體,飛行速度能夠超過l000m/s。
質(zhì)量為m的人在遠(yuǎn)離任何星體的太空中,與他旁邊的飛船相對(duì)靜止。由于沒有力的作用,他與飛船總保持相對(duì)靜止的狀態(tài)。
根據(jù)動(dòng)量守恒定律,火箭原來的動(dòng)量為零,噴氣后火箭與燃?xì)獾目倓?dòng)量仍然應(yīng)該是零,即mΔv+Δmu=0 解出Δv= -Δmu/m
(1)式表明,火箭噴出的燃?xì)獾乃俣仍酱、火箭噴出物質(zhì)的質(zhì)量與火箭本身質(zhì)量之比越大,火箭獲得的速度越大,F(xiàn)代火箭噴氣的速度在2000~4000 m/s,近期內(nèi)難以大幅度提高,因此要在減輕火箭本身質(zhì)量上面下功夫。火箭起飛時(shí)的質(zhì)量與火箭除燃料外的箭體質(zhì)量之比叫做火箭的質(zhì)量比,這個(gè)參數(shù)一般小于10,否則火箭結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度就成了問題。但是,這樣的火箭還是達(dá)不到發(fā)射人造地球衛(wèi)星的7.9 km/s的速度。
為了解決這個(gè)問題,蘇聯(lián)科學(xué)家齊奧爾科夫斯基提出了多級(jí)火箭的概念。把火箭一級(jí)一級(jí)地接在一起,第一級(jí)燃料用完之后就把箭體拋棄,減輕負(fù)擔(dān),然后第二級(jí)開始工作,這樣一級(jí)一級(jí)地連起來,理論上火箭的速度可以提得很高。但是實(shí)際應(yīng)用中一般不會(huì)超過四級(jí),因?yàn)榧?jí)數(shù)太多時(shí),連接機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)的質(zhì)量會(huì)增加得很多,工作的可靠性也會(huì)降低。
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(責(zé)任編輯:彭海芝)
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