Двигатель ракеты выбрасывает газ равными порциями с одинаковыми скоростями относительно ракеты
ать ракету до скорости 8 км\с относительно стартового стола? Ответ поясните.
Вообще это реактивное движение, в соответствии третьего закона Ньютона на двигатель со стороны выбрасываемых газов действует сила, такая же по модулю и противоположная по направлению.Но тут так как сила газов будет меньше, значит ракета не взлетит!
А) Хо1=60 км Хо2= 120 км
б) Х1=60-40t X2=120-70t
Встреча Х1=Х2 60-40t=120-70t знак минус скорости направлены к началу координат t=2 ч Х1=60-40*2=-20 км На растоянии 20 км левее начала координат
Первый закон термодинамики: количество теплоты, переданое газу идёт на увеличение внутренней энергии газа и на совершение им работы:
1)
Запишем по II закону Ньютона для висящего груза:
m₂*a₂ = m₂*g - T
Отсюда сила натяжения нити:
T = m₂ (g-a₂) = 0,100*(9,8 - 0,3) = 0,95 Н (1)
2)
Аналогично для бруска, лежащего на столе:
m₂*a = T - μ*m₂*g
T = (a +μ*g) *m₂= (0,3+0,3*9,8)*m₂ = 3,24*m₂ (2)
3)
Приравниваем (2) и (1)
3,24*m₂ = 0,95
m₂ = 0,95 / 3,24 ≈ 0,290 кг или 290 грамм
Хаотичность теплового движения молекул льда приводит к тому, что1) лед может испаряться при любой температуре2)температура льда
Номер 2; По графику проведенным на рисунке 10.6 Опишите процессы происходящие на участках АВ ВС СД Какое это вещество как измени
На рычаг действуют уравновешивающие его силы f1=10H f2=25H. При повороте рычага точка приложения силы f1 прошла путь 30 см . Как
Тело движется равноускоренно. Его начальная скоростьV1, а конечная - V2. Найдите среднюю скорость тела. В предположении, что нач
Период колебаний в звуковой волне 0,005 с,скорость распространения звука в воде 1500 м/с.Длина звуковой волны в воде равна
Сразу оговоримся, что речь идет о тех ракетных двигателях, которые используются всю недолгую историю космического ракетостроения – то есть, химических. О других типах двигателей человечество в курсе, и некоторые из них даже используются в космической отрасли (в системах ориентации и маневрирования), но разогнать ракету до требуемых скоростей они пока не могут.
Итак, химический ракетный двигатель. Единственный двигатель, работающий на химическом топливе, и позволяющий вывести тяжелую ракету на околоземную орбиту и даже дальше. Есть ли предел скорости, которую может обеспечить такой двигатель? Или теоретически он может разогнать космический аппарат до световых скоростей?
Вспомним немного теории. Принцип действия современных ракетных двигателей появился благодаря двум великим ученым. Один из них – Исаак Ньютон, который сформулировал закон действия и противодействия (именно на принципе отдачи основано реактивное движение). Второй – Константин Циолковский, который вывел в 1897 году формулу, определяющую скорость летательного аппарата, использующего реактивную тягу:
I – это удельный импульс двигателя (отношение тяги двигателя к расходу массы топлива); M1 – масса летательного аппарата с топливом; M2 – масса летательного аппарата без топлива.
Получается, что скорость можно увеличить только двумя путями.
Первый путь – изменение соотношения масс. Чем больше топлива в ракете, тем быстрее она сможет разогнаться. Проблема, однако, состоит в том, что это соотношение масс расположено под логарифмом, и в этом кроется принципиальная проблема.
Чтобы логарифм был равен единице, отношение масс должно быть равно 2,72. Чтобы ракета массой 100 тонн разогналась до скорости выбрасываемого из сопел рабочего тела, ей потребуется 170 тонн топлива. Чтобы увеличить скорость вдвое, потребуется уже 640 тонн топлива. Втрое – 1910 тонн. И еще следует учесть, что формула не учитывает гравитацию, так что при старте с Земли топлива потребуется гораздо больше. Таким образом, с увеличением скорости экспоненциально растет количество топлива, которое должна нести в баках ракета. И это накладывает серьезные ограничения на достижение высоких скоростей.
Второй вариант связан с увеличением удельного импульса двигателя. Тут всё еще хуже. Дело в том, что увеличить удельный импульс можно только увеличив эффективность сгорания ракетного топлива. А его энергетическая эффективность на сегодняшний день достигла предела. Температура сгорания ограничена происходящими экзотермическими реакциями, и принципиально неповышаема. Поэтому удельный импульс также достиг максимума – в современных ракетах это примерно 4500 м/с.
Поэтому скорость химических двигателей сегодня ограничена удельным импульсом и вряд ли когда-нибудь будет превышена. Это накладывает ограничения и на пилотируемую космонавтику: дальше Луны и Марса человек вряд ли сможет полететь – такой полет займет долгие годы.
Таким образом, теоретического предела скорости химического двигателя нет, но есть технологический предел, определяемый количеством топлива, которое может нести в баках ракета, и конструкторы этот предел достигли.
Интересный факт: если бы Земля была всего в 1,5 раза больше по массе, космос до сих пор был бы для нас недосягаем: современные ракеты на химическом топливе не смогли бы разогнаться до требуемых скоростей, чтобы преодолеть гравитацию.
Единственный выход – использовать двигатели, работающие на другом принципе и способные значительно увеличить удельный импульс. В этом отношении наиболее перспективными являются ядерные ракетные двигатели.
Железнобитонная плита размером 4 м * 0,5 м * 0,25 м погружена в воду наполовину. какова архимедова сила, действующая сила на нее? плотность воды 1000 кг/м3
Велосипед движется равномерно по окружности радиусом 100 м и делает 1 оборот за 2 мин. Путь и перемещение велосипедиста за 1 мин соответственно равны
1. Классификацию галактик Хаббла часто называют камертонной. Поясните причину такого названия. 2. Определите, какой промежуток времени требуется свету, чтобы пересечь Большое и Малое Магеллановы Облака в поперечнике
я полагаю, что скорость движения ракеты зависит от скорости истечения рабочего тела из ее двигателей.
это правильно?
рабочее тело - в данном случае продукт горения, CO.
вопрос заключается в том, может ли ракета разогнаться свыше скорости истечения рабочего тела?
на некотором форуме меня убеждают в том, что ракета может разгоняться бесконечно. но я этого понять не могу %)
мой вопрос: "скорость которую двигатель может придать ракете зависит от скорости производимого двигателем толкающего вещества?"
ответ: "нет, от этого зависит только время, затраченное для достижения заданной (сколь угодно большой) скорости. имеется в виду ньютоновская механика.
скорость рабочего тела (РТ) в СО ракеты неизменна (обозначим через Vрт)
скорость ракеты в СО точки отправления (ТО) неограниченно растет (обозначим через Vкк), по формуле Циолковского
скорость РТ в СО ТО (обозначим через V) изменяется от минус Vрт до плюс бесконечность, по формуле V=Vкк-Vрт"
так от чего зависит скорость ракеты? не от скорости истечения рабочего тела?
Расчет столкновения двух тел в космическом пространстве
Пишу компьютерную игру, застрял с расчетом столкновений. Условия столкновения - космическое.
Скорость ракеты
Добрый вечер! Есть такая задача: допустим, был смоделирован взлет ракеты при значениях параметров.
Рассчитайте скорость ракеты
Масса ракеты до заполнения ее топливом составляет 2 кг. Масса топлива 8г. Скорость истечения.
Может.
Коллеги с форума правы) Скорость истечения влияет лишь на быстроту нарастания скорости ракеты. Скорость выбрасывания газов же идет относительно коробля, а не относительно земли. Относительно ракеты, ракета покоится. И тут выбрасывается назад газ - если что-то летит назад, то что-то полетит и вперед(то бишь ракета)
Запишите закон сохранения импульса, глядя на него все сразу ясно
ключевым моментом было непонимание того, что газы выбрасываются относительно ракеты.
понял.
спасибо, вопрос закрыт.
Но ведь скорость ракеты определяется тоже относительно чего то? - пусть относительно Земли (газов тоже!). Кстати, ЗСИ - тоже всегда идентифицируется относительно Земли. Что же получается? Если скорость ракеты становится больше, откуда берётся лишняя кинетическая энергия? За счёт взрывов в камере сгорания кинетическая энергия СИСТЕМЫ увеличивается - это факт, но в систему входят и газы и ракета. Из уравнения Мещерского можно получить формулу Циолковского и можно убедиться, что реальная скорость ракеты будет всегда МЕНЬШЕ скорости характеристической (скорости истечения газов) из за множиства причин. Посему ответ на вопрос "может ли ракета разогнаться свыше скорости истечения рабочего тела" - по моему отрицательный.
Циолковского и можно убедиться, что реальная скорость ракеты будет всегда МЕНЬШЕ скорости характеристической (скорости истечения газов) из за множиства причин.
Смотрю я смотрю на формулу Циолковского и что-то не получается в этом убедиться.
Вам как понимаю, надо доказать это равенство. dm - масса топлива выбрасываемого в секунду вполне больше одного. И так как масса топлива обычно много больше массы полезной нагрузки, то и логарифм более единички. Так что не вижу.
Я подумал ln > 1, удельный импульс > 1 тоже. V - конечная скорость > 1. Начальная = 0
M2*V - M1 * 0 импульс ракеты = импульсу истечения газов mv. Масса топлива m всегда 1 и v/V >1 Где то я не прав?
KuKu, Правильно ли я понял:
По закону сохранения импульса в начальный момент времени импульс системы "газ-ракета" равен нулю (т.к. ракета покоится). Через некоторый момент времени можно записать:
(газ и ракета движутся в разные стороны)
Так как произведение скорости истечения газа и массы выбрасываемого газа постоянно, а масса ракеты постоянно уменьшается, то чтобы закон сохранения импульса выполнялся, скорость ракеты должна постоянно увеличиваться. Примерно так?
А зачем увеличивать количество сгораемого топлива? Скорость истечения газа постоянна. Масса газа, который выбрасывается за какой-то период времени - тоже (не зависит от того, сколько топлива осталось в ракете).
А масса ракеты непрерывно уменьшается. Отсюда, для соблюдения закона сохранения импульса, скорость ракеты должна непрерывно увеличиваться.
Теоретически это так, но действительность говорит:
---------------------------------------------------------
Отличие реальной скорости ракеты от характеристической
Поскольку в условиях реального полёта на ракету кроме тяги двигателей действуют и другие силы, скорость, развиваемая ракетами в этих условиях, как правило, ниже характеристической из-за потерь, вызываемых силами гравитации, сопротивления среды и др.
----------------------------------------------------------------------
из википедии.
Count_S, это да. Я изначально рассматривал систему "ракета-истекающее топливо" как замкнутую. На сколько сильно будут влиять сторонние силы на скорость ракеты я не знаю.
Да, отсюда следует, что . Где V - конечная скорость ракеты, а U - скорость пучка газов относительно ракеты. То есть обычно конечная скорость ракеты, получается больше скорости газов. Это если ракета летит в открытом космосе - изначально как по-моему и говорилось в вопросе.
спор с коллегой.
1 я полагаю, что скорость движения ракеты зависит от скорости истечения рабочего тела из ее двигателей.
это правильно?
рабочее тело - в данном случае продукт горения, CO.
2 вопрос заключается в том, может ли ракета разогнаться свыше скорости истечения рабочего тела?
на некотором форуме меня убеждают в том, что ракета может разгоняться бесконечно. но я этого понять не могу %)
3 мой вопрос: "скорость которую двигатель может придать ракете зависит от скорости производимого двигателем толкающего вещества?"
4 ответ: "нет, от этого зависит только время, затраченное для достижения заданной (сколь угодно большой) скорости. имеется в виду ньютоновская механика.
скорость рабочего тела (РТ) в СО ракеты неизменна (обозначим через Vрт)
скорость ракеты в СО точки отправления (ТО) неограниченно растет (обозначим через Vкк), по формуле Циолковского
скорость РТ в СО ТО (обозначим через V) изменяется от минус Vрт до плюс бесконечность, по формуле V=Vкк-Vрт"
так от чего зависит скорость ракеты? не от скорости истечения рабочего тела?
1 Правильно. Но надо понимать, что ракета движется с ускорением, и записать закон сохранения импульса в первый момент времени – недостаточно.
Тут уже писали про уменьшение массы ракеты в течение полёта, значит ускорение будет возрастать.
2 Да, может.
Считается, что кислородно-водородная смесь имеет самую высокую скорость истечения: до 4 км/с.
Как Вы понимаете, ракета имеет большую скорость.
Это известно даже без формул.
Бесконечно ракета разгоняться не может. Разгон будет происходить до тех пор, пока не кончится топливо.
3 Зависит. Чем больше скорость истечения газов, тем больше тяга двигателя (при прочих равных условиях).
4 Неверно. Скорость ракеты зависит от обоих параметров: и от скорости газов (лучше говорить о тяге), и от времени работы двигателей.
Вычислить скорость движения автомобиля
Добрый день всем. Есть одна сложная задачка которую никак не могу решить. Пробовал систему.
Скорость движения двух самосвалов
1. (10 баллов) По территории стройки проходит дорога, по которой с интервалом с движутся самосвалы.
задача скорость прямолинейного движения
добрый день, извините я гуманитарец, и у меня проблема с задачами по физике, пожалуйста помогите.
Определить скорость движения тела
тело массой 500 г обладает импульсом 1,6кг * м/с. определить скорость движения
Читайте также: