Олон тонн жинтэй сансрын хөлөг тэнгэрт хөөрч, мөн далайн усИл тод, желатин хэлбэртэй медуз, зулзаган загас, наймалжууд чадварлаг маневр хийдэг - тэдэнд юу нийтлэг байдаг вэ? Энэ хоёр тохиолдолд тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчмыг хөдөлгөхөд ашигладаг болох нь харагдаж байна. Энэ бол өнөөдрийн бидний нийтлэлд зориулагдсан сэдэв юм.
Түүхийг харцгаая
Хамгийн Пуужингийн талаарх анхны найдвартай мэдээлэл нь 13-р зуунаас эхтэй.Тэдгээрийг Энэтхэг, Хятад, Араб, Европчууд тулалдаанд байлдааны болон дохионы зэвсэг болгон ашиглаж байжээ. Дараа нь эдгээр төхөөрөмжүүдийг бараг бүрэн мартсан олон зууны дараа.
Орос улсад хувьсгалч Николай Кибальчичийн ажлын ачаар тийрэлтэт хөдөлгүүр ашиглах санаа сэргэв. Хааны гянданд сууж байхдаа тэрээр хөгжсөн Оросын төсөлтийрэлтэт хөдөлгүүр болон хүмүүст зориулсан нисэх онгоц. Кибальчич цаазлагдсан бөгөөд түүний төсөл Хаант улсын нууц цагдаагийн архивт олон жилийн турш тоос цуглуулсан.
Авьяаслаг, зоригтой энэ хүний гол санаа, зурсан зураг, тооцоо судалгааг хүлээн авлаа Цаашдын хөгжилТэдгээрийг гариг хоорондын харилцаанд ашиглахыг санал болгосон К.Е.Циолковскийн бүтээлүүдэд. 1903-1914 онуудад тэрээр хэд хэдэн бүтээл хэвлүүлсэн бөгөөд үүнд тэрээр тийрэлтэт хөдөлгүүрийг сансар огторгуйд ашиглах боломжийг баттай нотолж, олон шатлалт пуужин ашиглах боломжтойг зөвтгөв.
Циолковскийн олон шинжлэх ухааны бүтээн байгуулалтууд өнөөг хүртэл пуужингийн шинжлэх ухаанд ашиглагдаж байна.
Биологийн пуужингууд
Тэр бүр яаж үүссэн бэ? Өөрийнхөө тийрэлтэт урсгалыг түлхэж хөдлөх санаа байна уу?Магадгүй, далайн амьдралыг анхааралтай ажигласнаар оршин суугчид эрэг орчмын бүсүүдЭнэ нь амьтны ертөнцөд хэрхэн тохиолддогийг анзаарсан.
Жишээлбэл, хясаахавхлагыг хурдан шахах үед бүрхүүлээс гарсан усны тийрэлтэт реактив хүчний нөлөөгөөр хөдөлдөг. Гэхдээ тэр хамгийн хурдан усанд сэлэгч далайн амьтантай хэзээ ч гүйцэхгүй.
Тэдний пуужин хэлбэртэй бие нь эхлээд сүүл рүүгээ гүйж, хадгалсан усыг тусгай юүлүүрээс гадагшлуулдаг. ижил зарчмын дагуу хөдөлж, тунгалаг бөмбөрцөгийг нь хумих замаар усыг шахдаг.
Байгаль нь "тийрэлтэт хөдөлгүүр" хэмээх ургамлыг бэлэглэсэн. "шүргэх өргөст хэмх".Жимс нь бүрэн боловсорч гүйцсэн бол өчүүхэн төдий хүрэлцэхэд хариуд нь үрээр цавуулаг гаргаж авдаг. Жимс нь өөрөө эсрэг чиглэлд 12 м хүртэлх зайд шиддэг!
Далайн оршин суугчид ч, ургамал ч энэ хөдөлгөөний аргын үндсэн хууль тогтоомжийг мэддэггүй. Бид үүнийг олохыг хичээх болно.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчмын физик үндэс
Эхлээд хамгийн энгийн туршлага руу хандъя. Резинэн бөмбөгийг хийцгээетэгээд зогсолтгүй бид чамайг чөлөөтэй нисэхийг зөвшөөрнө. Бөмбөлөгөөс урсах агаарын урсгал хангалттай хүчтэй байвал бөмбөгний хурдацтай хөдөлгөөн үргэлжлэх болно.
Энэ туршилтын үр дүнг тайлбарлахын тулд бид Гуравдугаар хуульд хандах ёстой Хоёр бие нь ижил хэмжээтэй, эсрэг чиглэлтэй хүчнүүдтэй харилцан үйлчилдэг.Үүний үр дүнд бөмбөг түүнээс гарч буй агаарын тийрэлтэт онгоцонд үйлчлэх хүч нь бөмбөгийг өөрөөсөө түлхэхтэй тэнцүү байна.
Эдгээр аргументуудыг пуужин руу шилжүүлье. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь массынхаа зарим хэсгийг асар хурдтайгаар гадагшлуулдаг бөгөөд үүний үр дүнд тэд өөрсдөө эсрэг чиглэлд хурдатгал авдаг.
Физикийн үүднээс авч үзвэл энэ үйл явц нь импульс хадгалагдах хуулиар тодорхой тайлбарлагдана.Импульс нь биеийн масс ба түүний хурд (mv)-ийн үржвэр юм.Пуужин тайван байх үед түүний хурд ба импульс нь тэг байна. Хэрэв үүнээс тийрэлтэт урсгал гарч ирвэл үлдсэн хэсэг нь импульс хадгалагдах хуулийн дагуу нийт импульс тэгтэй тэнцүү байхаар ийм хурдтай байх ёстой.
Томьёог харцгаая:
m g v g + m r v r =0;
m g v g =- m r v r,
Хаана m g v gхийн тийрэлтэт урсгалаас үүссэн импульс, m p v p пуужингийн хүлээн авсан импульс.
Хасах тэмдэг нь пуужин ба тийрэлтэт урсгалын хөдөлгөөний чиглэл эсрэг байгааг харуулж байна.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн дизайн ба ажиллах зарчим
Технологийн хувьд тийрэлтэт хөдөлгүүр нь онгоц, пуужинг хөдөлгөж, тойрог замд гаргадаг. сансрын хөлөг. Зорилгоос хамааран өөр өөр төхөөрөмжтэй байдаг. Гэхдээ тус бүр нь түлшний нөөц, түүнийг шатаах камер, тийрэлтэт урсгалыг хурдасгах цорготой байдаг.
Мөн гариг хоорондын автомат станцууд нь багаж хэрэгслийн тасалгаа, сансрын нисгэгчдийн амьдралыг дэмжих систем бүхий бүхээгүүдээр тоноглогдсон.
Орчин үеийн сансрын пуужингууд нь нарийн төвөгтэй, олон үе шаттай нисэх онгоц юм сүүлийн үеийн ололт амжилтинженерийн бодол. Пуужин хөөргөсний дараа доод шатанд байгаа түлш эхлээд шатаж, дараа нь пуужингаас салж, нийт массаа багасгаж, хурдыг нэмэгдүүлнэ.
Дараа нь түлшийг хоёр дахь шатанд зарцуулна гэх мэт. Эцэст нь онгоцыг өгөгдсөн зам дагуу хөөргөж, бие даасан нислэгээ эхлүүлнэ.
Жаахан мөрөөдөцгөөе
Агуу мөрөөдөгч, эрдэмтэн К.Е.Циолковский тийрэлтэт хөдөлгүүр нь хүн төрөлхтнийг дэлхийн агаар мандлаас хальж, сансарт яаран гарах боломжийг олгоно гэсэн итгэлийг хойч үедээ өгсөн. Түүний таамаг биелэв. Сар, тэр ч байтугай алс холын сүүлт оддыг сансрын хөлөг амжилттай судалж байна. 
Шингэн тийрэлтэт хөдөлгүүрийг сансрын нисгэхэд ашигладаг. Нефтийн бүтээгдэхүүнийг түлш болгон ашиглаж байгаа боловч тэдгээрийн тусламжтайгаар хүрч болох хурд нь маш урт нислэгт хангалтгүй юм.
Магадгүй та, манайх эрхэм уншигчид, та цөмийн, термоядролын эсвэл ионы тийрэлтэт хөдөлгүүртэй төхөөрөмж дээр дэлхийн хүмүүс бусад галактик руу нисэхийг харах болно.
Хэрэв энэ зурвас танд хэрэгтэй байсан бол би тантай уулзахдаа баяртай байх болно
Эссэ
Физик
сэдвээр:
НЗДТГ-ын 5-р дунд сургуулийн сурагч дүүргэв
Лобня, 10 “Б” ангийн Г.
Степаненко Инна Юрьевна
Тийрэлтэт хөдөлгүүр.
Олон зууны турш хүн төрөлхтөн сансарт нисэхийг мөрөөдөж ирсэн. Шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчид хамгийн их санал болгосон өөр өөр арга хэрэгсэлЭнэ зорилгодоо хүрэхийн тулд. 17-р зуунд Францын зохиолч Сирано де Бержеракийн сар руу ниссэн тухай түүх гарч ирэв. Энэ түүхийн баатар саран дээр төмөр тэргээр хүрч, түүний дээгүүр байнга хүчтэй соронз шидэж байв. Түүнд татагдсан тэргэнцэр саран дээр хүртлээ дэлхийгээс дээш өргөгдөв. Барон Мюнхаузен буурцагны ишний дагуу сар руу авирсан гэж хэлэв.
Гэхдээ таталцлын хүчийг даван туулж, сансарт нисэх цорын ганц арга хэрэгслийг олон зууны турш ганц ч эрдэмтэн, нэг ч шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолч нэрлэж чадаагүй юм. Үүнийг Оросын эрдэмтэн Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935) хийсэн. Тэрээр таталцлыг даван туулах чадвартай цорын ганц төхөөрөмж бол пуужин, i.e. төхөөрөмж дээр байрладаг түлш, исэлдүүлэгчийг ашигладаг тийрэлтэт хөдөлгүүртэй төхөөрөмж.
Тийрэлтэт хөдөлгүүр нь түлшний химийн энергийг хийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн кинетик энерги болгон хувиргадаг хөдөлгүүр бөгөөд хөдөлгүүр нь эсрэг чиглэлд хурдыг олж авдаг. Ямар зарчмаар ба физикийн хуулиудтүүний үйлдэл дээр тулгуурласан уу?
Бууны суманд буцалт дагалддаг гэдгийг бүгд мэднэ. Хэрэв сумны жин нь бууны жинтэй тэнцүү байсан бол тэд ижил хурдтайгаар салж нисэх болно. Хийн ялгарсан масс нь реактив хүчийг бий болгодог тул агаарын болон агааргүй орон зайд хөдөлгөөнийг хангах боломжтой тул буцах явдал үүсдэг. Мөн урсаж буй хийн масс, хурд их байх тусам бидний мөрөнд эргүүлэх хүч их байх тусам бууны хариу урвал илүү хүчтэй байх тусам реактив хүч их байх болно. Битүү системийг бүрдүүлэгч биетүүдийн импульсийн геометрийн (өөрөөр хэлбэл вектор) нийлбэр нь системийн биетүүдийн аливаа хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэлийн хувьд тогтмол хэвээр байна, өөрөөр хэлбэл импульс хадгалагдах хуулиас үүнийг тайлбарлахад хялбар байдаг.
К.Е.Циолковский пуужингийн хамгийн дээд хурдыг тооцоолох боломжийг олгодог томьёог гаргаж авсан. Энд томъёо байна:
Энд v max нь пуужингийн хамгийн их хурд, v 0 нь анхны хурд, v r нь цоргоноос гарах хийн урсгалын хурд, m нь түлшний анхны масс, M нь хоосон пуужингийн масс юм. Томъёоноос харахад энэхүү хүрч болох хамгийн дээд хурд нь голчлон хушуунаас гарах хийн урсгалын хурдаас хамаардаг бөгөөд энэ нь үндсэндээ түлшний төрөл, хийн урсгалын температураас хамаарна. Температур өндөр байх тусам хурд нэмэгдэнэ. Энэ нь пуужингийн хувьд хамгийн их дулааныг өгдөг хамгийн өндөр илчлэг түлшийг сонгох хэрэгтэй гэсэн үг юм. Мөн томъёоноос харахад энэ хурд нь пуужингийн анхны болон эцсийн массаас хамаарна, өөрөөр хэлбэл. жингийн аль хэсэг нь түлш, аль хэсэг нь ашиггүй (нислэгийн хурдны үүднээс) бүтэцээс хамаарна: их бие, механизм гэх мэт.
Энэхүү Циолковскийн томъёо нь орчин үеийн пуужингийн бүх тооцоололд үндэслэсэн суурь юм. Хөдөлгүүрийн ажиллагааны төгсгөлд түлшний массын пуужингийн масстай харьцуулсан харьцааг (өөрөөр хэлбэл хоосон пуужингийн жинд) Циолковскийн тоо гэж нэрлэдэг.
Энэхүү томьёоны гол дүгнэлт нь агааргүй орон зайд пуужингийн хурд ихсэх тусам хийн гадагшлах хурд болон илүү их тооЦиолковский.
Дүгнэлт.
Тив хоорондын баллистик пуужингийн ажиллагааны талаар миний өгсөн тайлбар хуучирсан бөгөөд 60-аад оны шинжлэх ухаан, технологийн хөгжлийн түвшинтэй тохирч байгаа боловч орчин үеийн шинжлэх ухааны материалд нэвтрэх боломж хязгаарлагдмал тул би үүнийг нэмж хэлэхийг хүсч байна. орчин үеийн хэт холын тусгалтай тив хоорондын баллистик пуужингийн ажиллагааны талаар үнэн зөв тайлбар өгөх. Гэсэн хэдий ч би бүх пуужинд байдаг ерөнхий шинж чанаруудыг онцолсон тул даалгавраа дуусгасан гэж бодож байна.
Ашигласан уран зохиолын жагсаалт:
Дерябин В.М. Физик дэх хадгалалтын хуулиуд. – М.: Боловсрол, 1982 он.
Гелфер Я.М. Хамгаалалтын хуулиуд. - М.: Наука, 1967.
Биеийн K. Хэлбэргүй ертөнц. - М.: Мир, 1976.
Хүүхдийн нэвтэрхий толь бичиг. – М.: ЗХУ-ын ШУА-ийн хэвлэлийн газар, 1959 он.
Физикийн тухай хураангуй сэдэв: "Тийрэлтэт хөдөлгүүр" Лобня хотын 5-р дунд сургуулийн 10 "Б" ангийн сурагч Инна Юрьевна Степаненко, 2006 он. Тийрэлтэт хөдөлгүүр. Олон зууны турш хүн төрөлхтөн сансар огторгуйг судлахыг мөрөөдөж ирсэн.Байгаль, технологийн тийрэлтэт хөдөлгөөн бол маш түгээмэл үзэгдэл юм. Байгалийн хувьд энэ нь биеийн аль нэг хэсэг нь бусад хэсгээс тодорхой хурдтайгаар салах үед тохиолддог. Энэ тохиолдолд реактив хүч нь энэ организмын гадны биетэй харилцан үйлчлэлгүйгээр гарч ирдэг.
Бидний юу яриад байгааг ойлгохын тулд жишээнүүдийг үзэх нь дээр. байгаль болон технологид маш олон . Эхлээд амьтад хэрхэн ашигладаг, дараа нь технологид хэрхэн ашигладаг талаар ярих болно.
Медуз, соно авгалдай, планктон, нялцгай биетэн
Олон хүмүүс далайд сэлж байхдаа медузтай тааралдав. Хар тэнгист ямар ч тохиолдолд тэд маш олон байдаг. Гэсэн хэдий ч медузууд тийрэлтэт хөдөлгүүр ашиглан хөдөлдөг гэдгийг хүн бүр ойлгодоггүй. Үүнтэй ижил аргыг соно авгалдай, түүнчлэн далайн планктонуудын зарим төлөөлөгчид ашигладаг. Үүнийг ашигладаг сээр нуруугүй далайн амьтдын үр ашиг нь техникийн шинэ бүтээлээс хамаагүй өндөр байдаг.
Олон нялцгай биетүүд бидний сонирхлыг татахуйц байдлаар хөдөлдөг. Жишээ нь, зулзаган загас, далайн амьтан, наймалж зэрэг орно. Ялангуяа хясаа нь хавхлагыг нь огцом шахах үед бүрхүүлээс гадагшилдаг усны урсгалыг ашиглан урагшлах чадвартай.
Эдгээр нь "Өдөр тутмын амьдрал, байгаль, технологи дахь тийрэлтэт хөдөлгүүр" сэдвийг өргөжүүлэхийн тулд амьтны ертөнцийн амьдралаас цөөн хэдэн жишээ юм.
Загас хэрхэн хөдөлдөг вэ?
Энэ талаараа нялцгай биетэн нь бас их сонирхолтой байдаг. Олон цефалоподуудын нэгэн адил дараахь механизмыг ашиглан усанд хөдөлдөг. Биеийн урд байрлах тусгай юүлүүрээр, мөн хажуугийн нүхээр дамжуулан зулзаган загас нь заламгайн хөндийд ус авдаг. Дараа нь тэр үүнийг юүлүүрээр хүчтэй шиддэг. Cuttlefish нь юүлүүр хоолойг буцааж эсвэл хажуу тийш чиглүүлдэг. Хөдөлгөөнийг янз бүрийн чиглэлд хийж болно.
Салпагийн хэрэглэдэг арга
Салпагийн хэрэглэдэг арга нь бас сонин юм. Энэ бол тунгалаг биетэй далайн амьтны нэр юм. Хөдлөх үед салпа урд талын нүхийг ашиглан ус татдаг. Ус нь өргөн хөндийд дуусдаг бөгөөд заламгай нь түүний дотор диагональ байрладаг. Салпа уснаас том балгахад нүх хаагдана. Түүний хөндлөн ба уртааш булчингууд агшиж, амьтны бүх биеийг шахдаг. Усыг арын нүхээр шахаж гаргадаг. Урсдаг тийрэлтэт онгоцны урвалын улмаас амьтан урагшаа хөдөлдөг.
далайн амьтан - "амьд торпедо"
Хамгийн их сонирхол нь далайн амьтанд байдаг тийрэлтэт хөдөлгүүр байж магадгүй юм. Энэ амьтан нь далайн гүнд амьдардаг сээр нуруугүй амьтдын хамгийн том төлөөлөгч гэж тооцогддог. Тийрэлтэт навигацийн хувьд далайн амьтан жинхэнэ төгс төгөлдөрт хүрсэн. Эдгээр амьтдын бие хүртэл гаднах хэлбэрээрээ пуужинтай төстэй байдаг. Өөрөөр хэлбэл, энэ пуужин нь далайн амьтаныг хуулбарладаг, учир нь энэ асуудалд маргаангүй тэргүүлэх байр суурь эзэлдэг далайн амьтан юм. Хэрэв энэ нь удаан хөдлөх шаардлагатай бол амьтан нь алмааз хэлбэртэй том сэрвээ ашигладаг бөгөөд энэ нь үе үе бөхийж байдаг. Хэрэв хурдан шидэлт шаардлагатай бол тийрэлтэт хөдөлгүүр нь аврах ажилд ирдэг.
Зөөлөн бие нь бүх талаараа нөмрөг - булчингийн эдээр хүрээлэгдсэн байдаг. Амьтны биеийн нийт эзэлхүүний бараг тал хувь нь түүний хөндийн эзэлхүүн юм. Далайн амьтан нь мантийн хөндийг ашиглан дотор нь ус сорж хөдөлдөг. Дараа нь тэр цуглуулсан усны урсгалыг нарийн цоргооор огцом хаядаг. Үүний үр дүнд энэ нь өндөр хурдтайгаар хойшоо түлхэгддэг. Үүний зэрэгцээ далайн амьтан жигд хэлбэрийг олж авахын тулд бүх 10 тэмтрүүлийг толгойн дээгүүр зангилаа болгон нугалав. Цорго нь тусгай хавхлагыг агуулдаг бөгөөд амьтны булчингууд үүнийг эргүүлж чаддаг. Тиймээс хөдөлгөөний чиглэл өөрчлөгддөг.
Далайн загасны гайхалтай хурд
Далайн загасны хөдөлгүүр нь маш хэмнэлттэй гэж хэлэх ёстой. Түүний хүрэх хурд нь 60-70 км/цаг хүрдэг. Зарим судлаачид 150 км/цаг хүртэл хурдлах боломжтой гэж үздэг. Таны харж байгаагаар далайн амьтаныг "амьд торпедо" гэж нэрлэх нь утгагүй юм. Энэ нь хүссэн чиглэлдээ эргэж, тэмтрүүлээ доош, дээш, зүүн эсвэл баруун тийш нугалж болно.
Далайн амьтан хэрхэн хөдөлгөөнийг хянадаг вэ?
Жолооны хүрд нь амьтны хэмжээтэй харьцуулахад маш том тул жолооны хүрдний бага зэрэг хөдөлгөөн хийхэд л далайн амьтан саадтай мөргөлдөхөөс амархан зайлсхийх, тэр ч байтугай хамгийн дээд хурдтай хөдөлдөг. Хэрэв та үүнийг огцом эргүүлбэл амьтан тэр даруй руу яарах болно урвуу тал. Далайн амьтан юүлүүрийн төгсгөлийг буцааж нугалж, улмаар толгойгоо эхлээд гулсуулж чаддаг. Хэрэв тэр баруун тийш нугалж байвал тийрэлтэт цохилтоор зүүн тийш шидэгдэх болно. Гэсэн хэдий ч хурдан усанд сэлэх шаардлагатай үед юүлүүр нь үргэлж тэмтрүүлүүдийн хооронд шууд байрладаг. Энэ тохиолдолд амьтан уралддаг хүний авхаалж самбаатай бол хурдан хөдөлдөг хавч гүйхтэй адил сүүлээ түрүүлж гүйдэг.
Яарах шаардлагагүй үед нялцгай биетэн, далайн амьтан сэрвээээрээ долгио сэлнэ. Бяцхан долгионууд тэдний дундуур урдаас хойш урсдаг. Далайн амьтан, нялцгай биетүүд сайхан гулсдаг. Тэд зөвхөн нөмрөг дороос гарч буй усны урсгалаар өөрсдийгөө үе үе түлхдэг. Ийм мөчид усны урсгал дэлбэрэх үед нялцгай биетний бие даасан цочрол нь тодорхой харагддаг.
Нисдэг далайн амьтан
Зарим цефалоподууд 55 км/цаг хүртэл хурдлах чадвартай байдаг. Хэн ч шууд хэмжилт хийгээгүй юм шиг байгаа ч нисдэг далайн амьтаны хүрээ, хурдаар ийм тоо гаргаж болно. Ийм хүмүүс байдаг нь тогтоогдсон. Stenoteuthis далайн амьтан бол бүх нялцгай биетүүдийн хамгийн шилдэг нисгэгч юм. Английн далайчид үүнийг нисдэг далайн амьтан (нисдэг далайн амьтан) гэж нэрлэдэг. Зургийг дээр үзүүлсэн энэ амьтанд байхгүй том хэмжээтэй, загасны загасны хэмжээтэй. Загасыг маш хурдан хөөж туудаг тул ихэнхдээ уснаас үсэрч, гадаргуу дээр нь сум шиг гүйдэг. Тэрээр махчин амьтдын аюулд өртөх үед энэ заль мэхийг бас ашигладаг - макрель, туна загас. Усанд хамгийн их тийрэлтэт цохилтыг бий болгосны дараа далайн амьтан агаарт хөөрч, дараа нь долгионы дээгүүр 50 метрээс дээш нисдэг. Энэ нь нисэх үед маш өндөр тул ойр ойрхон нисдэг далайн амьтан хөлөг онгоцны тавцан дээр дуусдаг. 4-5 метр өндөр нь тэдний хувьд дээд амжилт биш юм. Заримдаа нисдэг далайн амьтан бүр ч өндөр нисдэг.
Их Британийн нялцгай биетэн судлаач доктор Рис өөрийн шинжлэх ухааны нийтлэлБиеийн урт нь ердөө 16 см байсан эдгээр амьтдын төлөөлөгчийг дүрсэлсэн боловч тэрээр агаарт нэлээд хол зайд нисч чадсан бөгөөд дараа нь дарвуулт онгоцны гүүрэн дээр газарджээ. Энэ гүүрний өндөр нь бараг 7 метр байв!
Олон нисдэг далайн амьтан нэгэн зэрэг хөлөг онгоц руу дайрах тохиолдол байдаг. Эртний зохиолч Требиус Нигер нэгэн удаа эдгээр далайн амьтдын жинг даахгүй мэт санагдах хөлөг живсэн тухай гунигтай түүхийг ярьжээ. Сонирхолтой нь далайн амьтан хурдатгалгүйгээр ч хөөрч чаддаг.
Нисдэг наймалжууд
Мөн наймалжууд нисэх чадвартай байдаг. Францын байгаль судлаач Жан Верани тэдний нэг нь аквариумдаа хурдалж, дараа нь гэнэт уснаас үсрэхийг харжээ. Амьтан агаарт 5 метр орчим нум байгааг дүрслээд дараа нь аквариум руу унасан байна. Үсрэхэд шаардлагатай хурдыг олж аван наймалж зөвхөн тийрэлтэт цохилтын ачаар хөдөлсөнгүй. Мөн тэмтрүүлээрээ сэлүүрддэг. Наймаалжууд ууттай тул далайн амьтантай харьцуулахад муу сэлдэг ч эгзэгтэй мөчид эдгээр амьтад шилдэг гүйгчдэд эхлэлийг тавьж чаддаг. Калифорнийн аквариумын ажилчид наймалж хавч руу дайрч буй зургийг авахыг хүссэн. Гэсэн хэдий ч олз руугаа яаран гүйж буй наймаалж маш хурдацтай хөгжиж, тусгай горим ашиглаж байсан ч гэрэл зураг бүдгэрч байв. Энэ нь шидэлт нь секундын багахан хэсэг үргэлжилсэн гэсэн үг юм!
Гэсэн хэдий ч наймалжууд ихэвчлэн удаан сэлдэг. Наймаалжны нүүдлийг судалсан эрдэмтэн Жозеф Сейнл 0.5 м хэмжээтэй наймалж дунджаар 15 км/ц хурдтай сэлдэг болохыг тогтоожээ. Түүний юүлүүрээс гаргаж буй усны тийрэлтэт бүр нь түүнийг урагш (илүү нарийвчлалтай, арагшаа сэлж байгаа тул) 2-2.5 м-ээр хөдөлгөдөг.
"Шүргэх өргөст хэмх"
Байгаль, технологийн реактив хөдөлгөөнийг ургамлын ертөнцөөс жишээ болгон тайлбарлаж болно. Хамгийн алдартай нь боловсорч гүйцсэн жимс юм. Дараа нь үүссэн нүхнээс үрийг агуулсан тусгай наалдамхай шингэнийг маш их хүчээр гаргаж авдаг. Өргөст хэмх өөрөө эсрэг чиглэлд 12 м хүртэлх зайд нисдэг.
Импульс хадгалагдах хууль
Байгаль, технологийн тийрэлтэт хөдөлгөөнийг авч үзэхдээ энэ тухай ярих нь гарцаагүй. Импульсийн хадгалалтын хуулийн талаархи мэдлэг нь задгай сансарт байгаа тохиолдолд, ялангуяа хөдөлгөөний хурдыг өөрчлөх боломжийг бидэнд олгодог. Жишээлбэл, та завинд сууж байгаа бөгөөд чамтай хамт хэд хэдэн чулуу байна. Хэрэв та тэдгээрийг тодорхой чиглэлд шидвэл завь эсрэг чиглэлд хөдөлнө. Энэ хууль нь сансар огторгуйд ч үйлчилдэг. Гэсэн хэдий ч энэ зорилгоор тэд ашигладаг
Байгаль, технологид тийрэлтэт хөдөлгүүрийн өөр ямар жишээг дурдаж болох вэ? Бууны жишээгээр маш сайн дүрсэлсэн.
Та бүхний мэдэж байгаагаар үүнээс буудсан нь үргэлж ухрах шинж чанартай байдаг. Сумны жин нь бууны жинтэй тэнцүү байсан гэж бодъё. Энэ тохиолдолд тэд ижил хурдтайгаар бие биенээсээ нисэх болно. Шидсэн масс байгаа тул реактив хүч үүсдэг тул ухрах нь үүсдэг. Энэхүү хүчний ачаар агааргүй орон зайд ч, агаарт ч хөдөлгөөнийг хангадаг. Урсдаг хийн хурд, масс их байх тусам бидний мөрөнд мэдрэгдэх буцах хүч нэмэгддэг. Үүний дагуу бууны урвал хүчтэй байх тусам урвалын хүч өндөр болно.
Сансарт нисэхийг мөрөөддөг
Байгаль, технологийн тийрэлтэт хөдөлгүүр нь олон жилийн турш эрдэмтдийн шинэ санааны эх үүсвэр байсаар ирсэн. Олон зууны турш хүн төрөлхтөн сансарт нисэхийг мөрөөдөж ирсэн. Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг байгаль, технологид ашиглах нь өөрөө дуусаагүй гэж таамаглах ёстой.
Тэгээд энэ бүхэн мөрөөдлөөс эхэлсэн. Хэдэн зууны өмнө шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчид бидэнд санал болгож байсан янз бүрийн арга хэрэгсэлэнэ хүссэн зорилгодоо хэрхэн хүрэх вэ. 17-р зуунд Францын зохиолч Сирано де Бержерак сар руу ниссэн тухай түүхийг бүтээжээ. Түүний баатар төмөр тэрэг ашиглан дэлхийн хиймэл дагуулд хүрсэн. Тэрээр энэ байгууламж дээр байнга хүчтэй соронз шидэж байсан. Түүнд татагдсан тэргэнцэр дэлхийн дээгүүр улам дээш өргөгдөв. Эцэст нь тэр саран дээр хүрэв. Өөр нэг алдартай дүр Барон Мюнхаузен саран дээр буурцагны иш ашиглан авирчээ.
Мэдээжийн хэрэг, тэр үед тийрэлтэт хөдөлгүүрийг байгаль, технологид ашиглах нь амьдралыг хэрхэн хөнгөвчлөх талаар бага мэддэг байсан. Гэхдээ уран зөгнөлийн нислэг нь шинэ боломжуудыг нээж өгсөн нь гарцаагүй.
Гайхамшигтай нээлт хийх замд
МЭ 1-р мянганы төгсгөлд Хятадад . д. пуужинд хүч өгөх тийрэлтэт хөдөлгүүрийг зохион бүтээжээ. Сүүлийнх нь зүгээр л дарь дүүргэсэн хулсан хоолой байв. Эдгээр пуужинг зугаацуулах зорилгоор хөөргөсөн. Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг автомашины анхны загваруудын нэгэнд ашигласан. Энэ санаа нь Ньютонд байсан.
Байгаль, технологид тийрэлтэт хөдөлгөөн хэрхэн үүсдэг талаар Н.И. Кибальчич. Энэ бол Оросын хувьсгалч, хүний нисэх зориулалттай тийрэлтэт онгоцны анхны төслийн зохиогч юм. Харамсалтай нь хувьсгалч 1881 оны 4-р сарын 3-нд цаазлагдсан. Кибальчичийг II Александрыг хөнөөх оролдлогод оролцсон гэж буруутгаж байсан. Тэрээр аль хэдийн шоронд байхдаа цаазаар авах ялыг биелүүлэхийг хүлээж байхдаа объектын нэг хэсгийг салгахад тохиолддог байгаль, технологийн тийрэлтэт хөдөлгөөн гэх мэт сонирхолтой үзэгдлийг үргэлжлүүлэн судалжээ. Эдгээр судалгааны үр дүнд тэрээр төслөө боловсруулсан. Кибальчич энэ санаа нь түүний байр суурийг дэмжиж байна гэж бичжээ. Тэр өөрийгөө ийм гэдгийг мэдсээр байж үхэлтэйгээ тайвнаар нүүр тулахад бэлэн байна чухал нээлттүүнтэй хамт үхэхгүй.
Сансрын нислэгийн санааг хэрэгжүүлэх
Байгаль, технологи дахь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн илрэлийг К.Е.Циолковский үргэлжлүүлэн судалжээ (түүний зургийг дээр үзүүлэв). 20-р зууны эхээр Оросын энэ агуу эрдэмтэн сансрын нислэгт пуужин ашиглах санааг дэвшүүлсэн. Энэ асуудлын талаархи түүний нийтлэл 1903 онд гарсан. Энэ нь сансрын нисгэгчдийн хувьд хамгийн чухал болсон математикийн тэгшитгэлийг танилцуулсан. Энэ нь бидний цаг үед "Циолковскийн томъёо" гэж нэрлэгддэг. Энэ тэгшитгэл нь хувьсах масстай биеийн хөдөлгөөнийг тодорхойлсон. Цаашдын ажилдаа тэрээр шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн диаграммыг үзүүлэв. Циолковский тийрэлтэт хөдөлгүүрийг байгаль, технологид ашиглах талаар судалж, олон үе шаттай пуужингийн загварыг боловсруулсан. Тэрээр мөн дэлхийн нам дор тойрог замд бүхэл бүтэн сансрын хотуудыг бий болгох боломжийн санааг гаргаж ирэв. Эдгээр нь эрдэмтэн байгаль, технологийн чиглэлээр тийрэлтэт хөдөлгүүрийг судлах явцад олж авсан нээлтүүд юм. Циолковскийн хувьд пуужин бол пуужинг даван туулах цорын ганц төхөөрөмж гэдгийг харуулсан бөгөөд тэрээр үүнийг дээр нь байрлах түлш, исэлдүүлэгчийг ашигладаг тийрэлтэт хөдөлгүүртэй механизм гэж тодорхойлсон. Энэ төхөөрөмж нь түлшний химийн энергийг хувиргадаг бөгөөд энэ нь хийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн кинетик энерги болдог. Пуужин өөрөө эсрэг чиглэлд хөдөлж эхэлдэг.
Эцэст нь эрдэмтэд байгаль, технологи дахь биетүүдийн реактив хөдөлгөөнийг судалж, практикт шилжсэн. Хүн төрөлхтний олон жилийн мөрөөдлөө биелүүлэх томоохон ажил хүлээж байна. Академич С.П.Королев тэргүүтэй Зөвлөлтийн хэсэг эрдэмтэд үүнийг даван туулж чадсан. Тэр Циолковскийн санааг ойлгов. Манай гарагийн анхны хиймэл дагуулыг 1957 оны 10-р сарын 4-нд ЗХУ-д хөөргөсөн бөгөөд угаасаа пуужин ашигласан.
Сансарт анх ниссэн хүн бол Ю.А.Гагарин (дээрх зураг) юм. Дэлхий дахинд энэ чухал үйл явдал 1961 оны дөрөвдүгээр сарын 12-нд болсон. Гагарин "Восток" хиймэл дагуулаар дэлхийг бүхэлд нь тойрон ниссэн. ЗСБНХУ бол саран дээр пуужингууд нь хүрч, түүнийг тойрон нисч, дэлхийгээс үл үзэгдэх талыг нь гэрэл зургийг нь авсан анхны улс юм. Нэмж дурдахад Оросууд анх удаа Сугар гаригт очсон. Тэд энэ гаригийн гадаргуу дээр шинжлэх ухааны багаж хэрэгслийг авчирсан. Америкийн сансрын нисэгч Нил Армстронг сарны гадаргуу дээр алхсан анхны хүн юм. Тэрээр 1969 оны 7-р сарын 20-нд түүн дээр газарджээ. 1986 онд Vega 1, Vega 2 (ЗХУ-ын харьяалагддаг хөлөг онгоцууд) наранд 76 жилд нэг удаа ойртож байдаг Халлейгийн сүүлт одыг ойрын зайнаас судалжээ. Сансрын судалгаа үргэлжилсээр...
Таны харж байгаагаар физик бол маш чухал бөгөөд хэрэгтэй шинжлэх ухаан юм. Байгаль, технологийн тийрэлтэт хөдөлгүүр нь үүн дээр яригддаг сонирхолтой асуудлуудын зөвхөн нэг юм. Мөн энэ шинжлэх ухааны ололт амжилт нь маш их ач холбогдолтой юм.
Өнөө үед тийрэлтэт хөдөлгүүрийг байгаль, технологид хэрхэн ашиглаж байна
Физикийн хувьд сүүлийн хэдэн зуунд онцгой чухал нээлтүүд хийгдсэн. Байгаль нь бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгаа ч технологи асар хурдацтай хөгжиж байна. Өнөө үед тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчмыг төрөл бүрийн амьтан, ургамал төдийгүй сансрын нисгэгч, нисэх хүчинд өргөнөөр ашиглаж байна. Сансар огторгуйд бие махбодын хурдны хэмжээ, чиглэлийг өөрчлөхийн тулд харилцан үйлчлэх ямар ч орчин байдаггүй. Тийм ч учраас агааргүй орон зайд зөвхөн пуужингаар нисэх боломжтой.
Өнөөдөр тийрэлтэт хөдөлгүүрийг өдөр тутмын амьдрал, байгаль, технологид идэвхтэй ашиглаж байна. Энэ нь урьдынх шигээ нууц биш болсон. Гэсэн хэдий ч хүн төрөлхтөн үүгээр зогсох ёсгүй. Шинэ давхрагууд өмнө нь байна. Нийтлэлд товч өгүүлсэн байгаль, технологийн тийрэлтэт онгоцны хөдөлгөөн нь хэн нэгэнд шинэ нээлт хийхэд түлхэц болно гэдэгт би итгэхийг хүсч байна.
Байгаль, технологийн тийрэлтэт хөдөлгүүр
ФИЗИКИЙН ТУХАЙ ХУРААНГУУД
Тийрэлтэт хөдөлгүүр- түүний аль нэг хэсэг нь биеэсээ тодорхой хурдтайгаар тусгаарлагдах үед үүсдэг хөдөлгөөн.
Реактив хүч нь гадны биетэй ямар ч харилцан үйлчлэлгүйгээр үүсдэг.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг байгальд хэрэглэх
Бидний олонхи нь далайд сэлж байхдаа медузтай тааралддаг. Ямар ч байсан Хар тэнгист тэдний тоо хангалттай бий. Гэхдээ цөөхөн хүн медузыг хөдөлгөхдөө тийрэлтэт хөдөлгүүр ашигладаг гэж боддог байсан. Нэмж дурдахад соно авгалдай болон зарим төрлийн далайн планктонууд ингэж хөдөлдөг. Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашиглахдаа далайн сээр нуруугүй амьтдын үр ашиг нь технологийн шинэ бүтээлээс хамаагүй өндөр байдаг.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг олон нялцгай биетүүд ашигладаг - наймалж, далайн амьтан, зүсмэл загас. Жишээлбэл, далайн хясаа нялцгай биет нь хавхлагыг нь огцом шахах үед бүрхүүлээс гарч буй усны урсгалын реактив хүчний улмаас урагш хөдөлдөг.
Наймаалж
Загас
Ихэнх цефалоподуудын нэгэн адил Cuttlefish нь усанд дараах байдлаар хөдөлдөг. Тэрээр биеийн урд талын нүх, тусгай юүлүүрээр дамжуулан заламгайн хөндий рүү ус авч, дараа нь юүлүүрээр дамжуулан усны урсгалыг эрч хүчтэйгээр гадагшлуулдаг. Загас нь юүлүүр хоолойг хажуу эсвэл ар тал руу чиглүүлж, усыг хурдан шахаж, өөр өөр чиглэлд хөдөлж чаддаг.
Салпа бол тунгалаг биетэй далайн амьтан бөгөөд хөдөлж байхдаа урд талын нүхээр ус авдаг бөгөөд ус нь өргөн хөндийд ордог бөгөөд дотор нь заламгай нь диагональ байдлаар сунадаг. Амьтан уснаас том балгаж авмагц нүх нь хаагдана. Дараа нь давсны урт ба хөндлөн булчингууд агшиж, бүх бие нь агшиж, арын нүхээр ус шахагдана. Зугтаж буй тийрэлтэт онгоцны хариу үйлдэл нь сальпаг урагш түлхдэг.
Далайн загасны тийрэлтэт хөдөлгүүр нь хамгийн их сонирхол татдаг. Далайн далайн амьтан бол далайн гүнд амьдардаг хамгийн том сээр нуруугүй амьтан юм. далайн амьтан хүрчээ дээд төгс төгөлдөр байдалреактив навигацид. Тэдний бие ч гэсэн гаднах хэлбэрийн хувьд пуужинг хуулбарладаг (эсвэл илүү сайн хэлбэл, пуужин нь далайн амьтанг хуулдаг, учир нь энэ асуудалд маргаангүй давуу эрхтэй байдаг). Удаан хөдөлж байхдаа далайн амьтан үе үе нугалж буй алмазан хэлбэртэй том сэрвээ ашигладаг. Энэ нь хурдан шидэхийн тулд тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашигладаг. Булчин- нөмрөг нь нялцгай биетний биеийг бүх талаас нь хүрээлдэг бөгөөд түүний хөндийн хэмжээ нь далайн амьтаны биеийн эзэлхүүний бараг тал хувь юм. Амьтан мантийн хөндийн доторх усыг сорж, дараа нь нарийн хошуугаар усны урсгалыг огцом гаргаж, өндөр хурдтай түлхэлтээр хойшоо хөдөлдөг. Үүний зэрэгцээ далайн амьтаны бүх арван тэмтрүүл нь толгойн дээгүүр зангилаа болж, жигд хэлбэртэй болдог. Цорго нь тусгай хавхлагаар тоноглогдсон бөгөөд булчингууд нь түүнийг эргүүлж, хөдөлгөөний чиглэлийг өөрчилдөг. Далайн загасны хөдөлгүүр нь маш хэмнэлттэй бөгөөд 60 - 70 км / цаг хүртэл хурдлах чадвартай. (Зарим судлаачид 150 км/цаг хүртэл хурдалдаг гэж үздэг!) Далайн загасыг "амьд торпедо" гэж нэрлэдэг нь гайхах зүйл биш юм. Багцалсан тэмтрүүлүүдийг баруун, зүүн, дээш, доошоо нугалахад далайн амьтан нэг чиглэлд эргэдэг. Ийм жолооны хүрд нь амьтантай харьцуулахад маш том тул түүний бага зэрэг хөдөлгөөн нь далайн амьтанд бүрэн хурдтай байсан ч саадтай мөргөлдөхөөс амархан зайлсхийхэд хангалттай юм. Жолооны хүрд огцом эргэх бөгөөд усанд сэлэгч эсрэг чиглэлд гүйнэ. Тиймээс тэр юүлүүрийн төгсгөлийг буцааж нугалж, одоо эхлээд толгойгоо гулсуулна. Тэр баруун тийш нугалж, тийрэлтэт түлхэлт түүнийг зүүн тийш шидэв. Гэхдээ хурдан усанд сэлэх шаардлагатай үед юүлүүр нь тэмтрүүлүүдийн хооронд үргэлж наалддаг бөгөөд далайн амьтан нь хавч гүйдэг шиг сүүлээ түрүүлж уралддаг - хурдан алхагч нь уралдаанчны авхаалж самбаагаар хангагдсан байдаг.
Хэрэв яарах шаардлагагүй бол далайн амьтан, зулзаганууд долгионт сэрвээтэй усанд сэлэх болно - бяцхан долгионууд дээгүүр урсаж, амьтан сайхан гулсаж, хааяа нөмрөг доороос гарч буй усны урсгалаар өөрийгөө түлхэж өгдөг. Дараа нь усны тийрэлтэт дэлбэрэлтийн үед нялцгай биетний хүлээн авдаг бие даасан цочрол нь тодорхой харагдаж байна. Зарим цефалоподууд цагт тавин таван километр хүртэл хурдалж чаддаг. Хэн ч шууд хэмжилт хийгээгүй бололтой, гэхдээ үүнийг нисдэг далайн амьтаны хурд, нислэгийн хүрээгээр нь дүгнэж болно. Тэдний гэр бүлд наймалжууд ийм авьяастай байдаг нь харагдаж байна! Зөөлөн амьтдын дундах хамгийн шилдэг нисгэгч бол далайн амьтан Стенотутис юм. Английн далайчид үүнийг нисдэг далайн амьтан ("нисдэг далайн амьтан") гэж нэрлэдэг. Энэ бол загасны загасны хэмжээтэй жижиг амьтан юм. Загасыг маш хурдтайгаар хөөж, уснаас үсрэн гарч, гадаргуу дээгүүр нь сум шиг гүйдэг. Тэрбээр махчин амьтдаас амь насаа аврахын тулд энэ заль мэхийг ашигладаг - туна загас, макрель. Усанд тийрэлтэт тийрэлтэт хамгийн их хүчийг бий болгосны дараа нисгэгч далайн амьтан агаарт хөөрч, долгион дээгүүр тавин метр гаруй нисдэг. Амьд пуужингийн нислэгийн оргил үе нь усан дээгүүр маш өндөр байдаг тул нисдэг далайн амьтан ихэвчлэн далайд явдаг хөлөг онгоцны тавцан дээр гардаг. Дөрөв таван метр бол далайн амьтан тэнгэрт гарах рекорд өндөр биш юм. Заримдаа тэд илүү өндөр нисдэг.
Английн нялцгай биет судлаач доктор Рис шинжлэх ухааны өгүүлэлдээ далайн амьтан (ердөө 16 см урт) агаарт нилээд хол зайд нисээд усан дээрээс бараг долоон метр дээш өргөгдсөн дарвуулт онгоцны гүүрэн дээр унасан гэж тодорхойлсон байдаг.
Маш олон нисдэг далайн амьтан усан онгоцон дээр гялалзсан каскад унадаг. Эртний зохиолч Требиус Нигер нэг удаа хөлөг онгоцны тавцан дээр унасан нисдэг далайн амьтаны жин дор живсэн тухай гунигтай түүхийг ярьжээ. Далайн амьтан хурдатгалгүйгээр хөөрч чаддаг.
Наймаалжууд бас нисч чаддаг. Францын байгаль судлаач Жан Верани жирийн нэг наймалж аквариумд хэрхэн хурдасч, гэнэт уснаас арагшаа үсэрч байгааг харсан. Агаарт ойролцоогоор таван метр урт нумыг дүрсэлсний дараа тэрээр дахин аквариум руу оров. Үсрэхийн тулд хурдаа авахдаа наймалж тийрэлтэт цохилтын улмаас хөдөлж зогсохгүй тэмтрүүлээрээ сэлүүрддэг байв.
Уут наймалжууд далайн амьтнаас илүү муу усанд сэлэх нь мэдээжийн хэрэг, гэхдээ эгзэгтэй мөчид тэд шилдэг спринтерүүдийн рекордыг харуулж чадна. Калифорнийн аквариумын ажилтнууд хавч руу дайрч буй наймаалжны зургийг авахыг оролджээ. Наймаалж олз руугаа маш хурдтай давхиж байсан тул хальс нь хамгийн өндөр хурдтай зураг авалтад орсон ч үргэлж өөх тос агуулдаг байв. Энэ нь шидэлт секундын 100 хувь үргэлжилсэн гэсэн үг юм! Ихэвчлэн наймалж харьцангуй удаан сэлдэг. Наймаалжны нүүдлийг судалсан Жозеф Сейнл тооцоолсноор: хагас метр хэмжээтэй наймалж далайн дундуур дунджаар цагт арван таван километрийн хурдтайгаар сэлдэг. Юүлүүрээс шидсэн усны тийрэлтэт бүр нь түүнийг урагш (эсвэл наймалж хойшоо сэлдэг тул хойшоо) хоёроос хоёр хагас метр зайд түлхэж өгдөг.
Тийрэлтэт хөдөлгөөнийг ургамлын ертөнцөд ч олж болно. Жишээлбэл, "галзуу өргөст хэмх"-ийн боловсорч гүйцсэн жимс нь бага зэрэг хүрч, ишнээс нь үсэрч, үртэй наалдамхай шингэн нь үүссэн нүхнээс хүчээр гадагшилдаг. Өргөст хэмх өөрөө эсрэг чиглэлд 12 м хүртэл нисдэг.
Импульсийн хадгалалтын хуулийг мэдсэнээр та задгай орон зайд өөрийн хөдөлгөөний хурдыг өөрчилж болно. Хэрэв та завин дотор байгаа бөгөөд хэд хэдэн хүнд чулуутай бол тодорхой чиглэлд чулуу шидэх нь таныг эсрэг чиглэлд хөдөлгөх болно. Үүнтэй ижил зүйл сансар огторгуйд тохиолдох боловч тэнд тэд тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашигладаг.
Бууны суманд буцалт дагалддаг гэдгийг бүгд мэднэ. Хэрэв сумны жин нь бууны жинтэй тэнцүү байсан бол тэд ижил хурдтайгаар салж нисэх болно. Хийн ялгарсан масс нь реактив хүчийг бий болгодог тул агаарын болон агааргүй орон зайд хөдөлгөөнийг хангах боломжтой тул буцах явдал үүсдэг. Мөн урсаж буй хийн масс, хурд их байх тусам бидний мөрөнд эргүүлэх хүч их байх тусам бууны хариу урвал илүү хүчтэй байх тусам реактив хүч их байх болно.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг технологид ашиглах
Олон зууны турш хүн төрөлхтөн сансарт нисэхийг мөрөөдөж ирсэн. Шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчид энэ зорилгод хүрэхийн тулд янз бүрийн арга хэрэгслийг санал болгосон. 17-р зуунд Францын зохиолч Сирано де Бержеракийн сар руу ниссэн тухай түүх гарч ирэв. Энэ түүхийн баатар саран дээр төмөр тэргээр хүрч, түүний дээгүүр байнга хүчтэй соронз шидэж байв. Түүнд татагдсан тэргэнцэр саран дээр хүртлээ дэлхийгээс дээш өргөгдөв. Барон Мюнхаузен буурцагны ишний дагуу сар руу авирсан гэж хэлэв.
МЭ 1-р мянганы төгсгөлд Хятад улс пуужингаар ажилладаг тийрэлтэт хөдөлгүүрийг зохион бүтээжээ - дарь дүүргэсэн хулс хоолой, тэдгээрийг хөгжилтэй болгон ашигладаг байв. Машины анхны төслүүдийн нэг нь тийрэлтэт хөдөлгүүртэй байсан бөгөөд энэ төсөл нь Ньютонд харьяалагддаг байв
Хүний нислэгт зориулагдсан тийрэлтэт онгоцны дэлхийн анхны төслийн зохиогч нь Оросын хувьсгалч Н.И. Кибальчич. Тэрээр 1881 оны дөрөвдүгээр сарын 3-нд эзэн хаан II Александрыг хөнөөх оролдлогод оролцсон хэргээр цаазлуулжээ. Тэрээр цаазаар авах ял сонсоод шоронд байхдаа төслөө боловсруулсан. Кибальчич: “Нас барахаасаа хэдхэн хоногийн өмнө шоронд байхдаа би энэ төслийг бичиж байна. Би санаагаа хэрэгжүүлэх боломжтой гэдэгт итгэдэг, энэ итгэл намайг аймшигт нөхцөл байдалд минь дэмждэг... Миний санаа надтай хамт үхэхгүй гэдгийг мэдэж үхэлтэй тайван нүүр тулах болно.”
Сансрын нислэгт пуужин ашиглах санааг энэ зууны эхээр Оросын эрдэмтэн Константин Эдуардович Циолковский дэвшүүлсэн. 1903 онд Калугагийн гимназийн багш К.Е.-ийн нийтлэл хэвлэгдсэн. Циолковский "Реактив багаж ашиглан дэлхийн орон зайг судлах". Энэхүү бүтээл нь хувьсах масстай биеийн хөдөлгөөнийг дүрсэлсэн "Циолковскийн томъёо" гэж нэрлэгддэг сансрын нисгэгчдийн хамгийн чухал математикийн тэгшитгэлийг агуулсан байв. Дараа нь тэрээр шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн загварыг боловсруулж, олон үе шаттай пуужингийн загварыг санал болгож, дэлхийн нам дор тойрог замд бүхэл бүтэн сансрын хотуудыг бий болгох боломжийн санааг илэрхийлэв. Тэрээр таталцлыг даван туулах чадвартай цорын ганц төхөөрөмж бол пуужин, i.e. төхөөрөмж дээр байрладаг түлш, исэлдүүлэгчийг ашигладаг тийрэлтэт хөдөлгүүртэй төхөөрөмж.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрЭнэ нь түлшний химийн энергийг хийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн кинетик энерги болгон хувиргадаг хөдөлгүүр бөгөөд хөдөлгүүр нь эсрэг чиглэлд хурдыг олж авдаг.
К.Е.Циолковскийн санааг академич Сергей Павлович Королевын удирдлаган дор Зөвлөлтийн эрдэмтэд хэрэгжүүлсэн. Түүхэн дэх анхны дэлхийн хиймэл дагуулыг 1957 оны 10-р сарын 4-нд ЗХУ-д пуужингаар хөөргөсөн.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчим нь нисэх болон сансрын нисгэхэд өргөн практик хэрэглээг олж авдаг. Сансар огторгуйд бие махбодь харилцан үйлчилж, улмаар хурдны чиглэл, хэмжээг өөрчлөх ямар ч орчин байдаггүй тул сансрын нислэгт зөвхөн тийрэлтэт онгоц, өөрөөр хэлбэл пуужин ашиглаж болно.
Пуужин төхөөрөмж
Пуужингийн хөдөлгөөн нь импульс хадгалагдах хууль дээр суурилдаг. Хэзээ нэгэн цагт ямар нэгэн биеийг пуужингаас холдуулбал энэ нь ижил импульс авах боловч эсрэг чиглэлд чиглэнэ.
Ямар ч пуужин нь дизайнаас үл хамааран исэлдүүлэгчтэй бүрхүүл, түлштэй байдаг. Пуужингийн бүрхүүл нь даацыг (ин энэ тохиолдолдЭнэ бол сансрын хөлөг), багажны тасалгаа ба хөдөлгүүр (шатаах камер, насос гэх мэт).
Пуужингийн гол масс нь исэлдүүлэгчтэй түлш (исэлдүүлэгч нь түлшний шаталтыг хадгалахад шаардлагатай байдаг, учир нь сансарт хүчилтөрөгч байхгүй).
Шатахуун ба исэлдүүлэгчийг шахуурга ашиглан шаталтын камерт нийлүүлдэг. Түлш шатаах үед энэ нь өндөр температурт хий болон хувирдаг өндөр даралт. Шатаах камер болон сансар огторгуйд их хэмжээний даралтын зөрүүтэй тул шатаах камераас гарсан хий нь тусгай хэлбэрийн залгуураар дамжин хүчтэй тийрэлтэт урсгалаар гадагшилдаг. Цоргоны зорилго нь тийрэлтэт онгоцны хурдыг нэмэгдүүлэх явдал юм.
Пуужин хөөрөхөөс өмнө түүний импульс тэгтэй тэнцүү байна. Шатаах камер болон пуужингийн бусад бүх хэсгүүдийн хийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд хушуугаар дамжин гарч буй хий нь тодорхой импульс авдаг. Дараа нь пуужин нь хаалттай систем бөгөөд хөөргөсний дараа түүний нийт импульс тэг байх ёстой. Тиймээс түүний дотор байгаа пуужингийн бүх бүрхүүл нь хийн импульстэй тэнцэх хэмжээний импульс авдаг, гэхдээ эсрэгээрээ.
Бүх пуужин хөөргөх, хурдасгах зориулалттай пуужингийн хамгийн том хэсгийг эхний шат гэж нэрлэдэг. Олон шатлалт пуужингийн эхний том үе шат нь хурдатгалын үед бүх түлшний нөөцөө шавхах үед энэ нь салдаг. Цаашдын хурдатгал нь хоёр дахь, бага масстай үе шатанд үргэлжлэх бөгөөд энэ нь эхний шатны тусламжтайгаар өмнө нь олж авсан хурдад илүү хурдыг нэмж, дараа нь сална. Гурав дахь шат нь хурдыг шаардлагатай хэмжээнд хүртэл нэмэгдүүлж, даацыг тойрог замд хүргэдэг.
Сансарт ниссэн анхны хүн бол иргэн Зөвлөлт Холбоот УлсЮрий Алексеевич Гагарин. 1961 оны 4-р сарын 12 Тэрээр "Восток" хиймэл дагуулаар дэлхийг тойрсон.
Зөвлөлтийн пуужингууд Саранд хамгийн түрүүнд хүрч, Сарыг тойрон эргэлдэж, дэлхийгээс үл үзэгдэх талыг нь гэрэл зургийн хальснаа буулгаж, Сугар гаригт хамгийн түрүүнд хүрч, түүний гадаргуу дээр шинжлэх ухааны багаж хэрэгслийг хүргэжээ. 1986 онд Зөвлөлтийн Вега 1, Вега 2 гэсэн хоёр сансрын хөлөг нар 76 жилд нэг удаа ойртож байдаг Халлейн сүүлт одыг сайтар судалжээ.
Тийрэлтэт хөдөлгөөнийг авч үзэхэд импульс хадгалагдах хууль маш чухал юм.
Доод тийрэлтэт хөдөлгүүрБиеийн зарим хэсэг нь үүнтэй харьцуулахад тодорхой хурдтайгаар салах үед, жишээлбэл, тийрэлтэт онгоцны хушуунаас шаталтын бүтээгдэхүүн урсах үед үүсдэг биеийн хөдөлгөөнийг ойлгох. Энэ тохиолдолд гэж нэрлэгддэг Реактив хүчбиеийг түлхэх.
Реактив хүчний онцлог нь системийн хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд гадны биеттэй харилцан үйлчлэлгүйгээр үүсдэг.
Жишээлбэл, явган зорчигч, хөлөг онгоц эсвэл онгоцонд хурдатгал өгөх хүч нь зөвхөн эдгээр биетүүдийн газар, ус, агаартай харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг.
Тиймээс биеийн хөдөлгөөнийг шингэн эсвэл хийн урсгалын үр дүнд олж авч болно.
Байгаль дахь тийрэлтэт хөдөлгөөнгол төлөв усан орчинд амьдардаг амьд организмд байдаг.
Технологийн хувьд тийрэлтэт хөдөлгүүрийг голын тээвэр (усны тийрэлтэт хөдөлгүүр), автомашины үйлдвэрлэл (уралдааны машин), цэргийн хэрэг, нисэх, сансрын нисгэхэд ашигладаг.
Орчин үеийн бүх өндөр хурдны онгоцууд тийрэлтэт хөдөлгүүрээр тоноглогдсон байдаг, учир нь... Тэд шаардлагатай нислэгийн хурдыг хангах чадвартай.
Сансар огторгуйд тийрэлтэт хөдөлгүүрээс өөр хөдөлгүүр ашиглах боломжгүй, учир нь хурдатгалд хүрэх ямар ч дэмжлэг байхгүй.
Тийрэлтэт онгоцны технологийн хөгжлийн түүх
Оросын байлдааны пуужинг бүтээгч нь артиллерийн эрдэмтэн К.И. Константинов. 80 кг жинтэй Константиновын пуужингийн нислэгийн хүрээ 4 км хүрчээ.
Нисэх онгоцонд тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашиглах санааг 1881 онд Н.И. Кибальчич.
1903 онд алдарт физикч К.Е. Циолковский гариг хоорондын сансарт нисэх боломжтойг баталж, шингэн хөдөлгүүртэй анхны пуужингийн онгоцны загварыг гаргажээ.
К.Э. Циолковский ээлжлэн ажилладаг хэд хэдэн пуужингаас бүрдсэн сансрын пуужингийн галт тэрэг зохион бүтээж, түлш дууссаны дараа унадаг.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчим
Аливаа тийрэлтэт хөдөлгүүрийн үндэс нь шаталтын камер бөгөөд түлшний шаталт нь маш их хэмжээний хий үүсгэдэг. өндөр температурмөн тасалгааны хананд дарамт үзүүлэх. Пуужингийн нарийн цоргоноос хий нь өндөр хурдтайгаар гарч, тийрэлтэт цохилтыг үүсгэдэг. Импульс хадгалагдах хуулийн дагуу пуужин эсрэг чиглэлд хурдыг олж авдаг.
Системийн импульс (пуужингийн шаталтын бүтээгдэхүүн) тэг хэвээр байна. Пуужингийн масс буурч байгаа тул, тэр ч байтугай тогтмол хурдХий гадагш урсах тусам түүний хурд нэмэгдэж, аажмаар хамгийн дээд хэмжээндээ хүрнэ.
Пуужингийн хөдөлгөөн нь хувьсах масстай биеийн хөдөлгөөний жишээ юм. Түүний хурдыг тооцоолохын тулд импульс хадгалагдах хуулийг ашигладаг.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг пуужингийн хөдөлгүүр, агаараар амьсгалах хөдөлгүүр гэж хуваадаг.
Пуужингийн хөдөлгүүрүүдХатуу болон шингэн түлшээр ашиглах боломжтой.
Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт түлш, исэлдүүлэгчийг хоёуланг нь агуулсан түлшийг хөдөлгүүрийн шаталтын камерт шахдаг.
IN шингэн тийрэлтэт хөдөлгүүр, ажиллуулах зорилготой сансрын хөлөг, түлш, исэлдүүлэгчийг тусгай саванд тусад нь хадгалж, насос ашиглан шаталтын камерт нийлүүлдэг. Тэд керосин, бензин, спирт, шингэн устөрөгч гэх мэтийг түлш болгон, шингэн хүчилтөрөгч, азотын хүчил гэх мэтийг шатаахад шаардлагатай исэлдүүлэгч бодис болгон ашиглаж болно.
Орчин үеийн гурван үе шаттай сансрын пуужингууд нь босоо тэнхлэгт хөөргөсөн бөгөөд агаар мандлын өтгөн давхаргаар дамжин өнгөрсний дараа өгөгдсөн чиглэлд нислэгт шилждэг. Пуужингийн үе шат бүр өөрийн түлшний сав, исэлдүүлэгчийн сав, мөн өөрийн тийрэлтэт хөдөлгүүртэй. Түлш шатаах үед ашигласан пуужингийн үе шатууд хаягдаж байна.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрүүдОдоогоор онгоцонд голчлон ашиглаж байна. Тэдний пуужингийн хөдөлгүүрээс гол ялгаа нь түлш шатаах исэлдүүлэгч нь агаар мандлаас хөдөлгүүрт орж буй агаар дахь хүчилтөрөгч юм.
Агаар амьсгалах хөдөлгүүрүүдэд тэнхлэгийн болон төвөөс зугтах компрессор бүхий турбокомпрессор хөдөлгүүрүүд багтана.
Ийм хөдөлгүүрийн агаарыг хийн турбинаар удирддаг компрессороор сорж, шахдаг. Шаталтын камераас гарч буй хийнүүд нь реактив түлхэц үүсгэж, турбины роторыг эргүүлдэг.
Нислэгийн маш өндөр хурдтай үед ирж буй агаарын улмаас шаталтын камер дахь хийн шахалтыг хийж болно. агаарын урсгал. Компрессор шаардлагагүй.
