Все для дітей


Я. Перельман
"Цікава фізика". Книга 2.
Розділ 1. Основні закони механіки

ЧОМУ ЗЛІТАЄ РАКЕТА?

Навіть серед людей, які вивчали фізику, трапляється нерідко чути абсолютно хибне пояснення польоту ракети: вона летить бо ніби, що своїми газами, що утворюються при горінні в ній пороху, відштовхується від повітря. Так думали в старовину (ракети - давнє винахід). Однак якщо б пустити ракету в безповітряному просторі, вона полетіла б не гірше, а навіть краще, ніж у повітрі. Справжня причина руху ракети зовсім інша. Дуже зрозуміло і просто виклав її революціонер-первомартовец Кибальчич у своїй передсмертній записці про винайденої їм літальної машини. Пояснюючи пристрій бойових ракет, він писав:

«Бляшаний циліндр, закритий з однієї підстави і відкритий з іншого, вставляється щільно циліндр із пресованого пороху, що має по осі порожнечу у вигляді каналу. Горіння пороху починається з поверхні цього каналу і поширюється протягом певного проміжку часу до зовнішньої поверхні пресованого пороху; утворюються при горінні гази виробляють тиск на всі сторони; але бічні тиску газів взаємно врівноважуються, тиск же на дно жерстяної оболонки пороху, не врівноважене протилежним тиском (так як в цю сторону гази мають вільний вихід), штовхає ракету вперед».

Тут відбувається те ж, що і при пострілі з гармати: снаряд летить вперед, а сама гармата відштовхується назад. Згадайте «віддачу» рушниці і всякого взагалі вогнепальної зброї! Якби гармата висіла в повітрі, ні на що не спираючись, вона після пострілу рухалася б тому з деякою швидкістю, яка у стільки ж разів менше швидкості снаряда, у скільки разів снаряд легше самої гармати. У фантастичному романі Жуля Верна «Догори дном» американці задумали навіть скористатися силою віддачі велетенської гармати для виконання грандіозного задуму - «випрямити земну вісь».

Ракета - та ж гармата, тільки вивергає вона не снаряди, а порохові гази. З тієї ж причини крутиться і так зване «китайське колесо», яким, ймовірно, траплялося вам милуватися при влаштуванні феєрверків: при горінні пороху в трубках, прикріплених до колеса, гази витікають в одну сторону, самі ж трубки (а з ними і колесо) отримують зворотний рух. По суті, це лише видозміна загальновідомого фізичного приладу - сегнерова колеса.

Цікаво відзначити, що до винаходу пароплава існував проект механічного судна, заснований на тому самому початку; запас води на судні передбачалося викидати з допомогою сильного нагнітального насоса в кормовій частині; внаслідок цього корабель повинен був рухатися вперед, як ті плавучі бляшанки, які є для доказу цього принципу в шкільних фізичних кабінетах. Цей Проект (запропонований Ремзі) не був здійснений, проте він зіграв відому роль у винаході пароплава, так як наштовхнув Фультона на його ідею.

Ми знаємо також, що найдавніша парова машина, винайдена Героном Олександрійським ще у II столітті до нашої ери, була влаштована за тим же принципом: пара з казана надходив по трубці в кулю, укріплений на осі абсцис; витікаючи потім з колінчасто-зігнутих трубок, пара штовхав ці трубки в зворотному напрямку, і куля починав обертатися.


Найдавніша парова машина (турбіна), приписувана Герону Олександрійському
(II століття до нашої ери).

На жаль, геронова парова турбіна в давнину залишалася тільки цікавою іграшкою, так як дешевизна праці рабів нікого не спонукала до практичного використання машин. Але самий принцип не покинутий технікою: в наш час він застосовується при влаштуванні реактивних турбін.

Ньютону - автору закону дії і протидії - приписують один з найбільш ранніх проектів парового автомобіля, заснований на тому самому початку: пар з котла, поставленого на колеса, виривається в одну сторону, а самий котел в силу віддачі котиться в протилежну.


Паровий автомобіль, приписуваний Ньютону.

Ракетні автомобілі, про досліди з якими у 1928 р. багато писали в газетах і журналах, являють собою сучасне видозміна ньютоновой вози.

Для любителів майструвати наведено тут малюнок паперового пароплава, також дуже схожого на ньютонову віз: в паровому котлі з опорожненного яйця, нагреваемом змоченою у спирті ваткою в наперстку, утворюється пар; вириваючись струменем в одну сторону, він примушує весь пароплавчик рухатися в протилежну сторону. Для спорудження цієї повчальної іграшки потрібні, однак, дуже вправні руки.


Іграшковий пароплавчик з паперу та яєчної шкаралупи. Паливом служить налитий в наперсток спирт.
Пар, выбивающийся з отвору «парового казана» (выдутое яйце), змушує пароплавчик плисти в протилежному напрямку.

Цікава фізика Я. Перельмана

 






Система Orphus

ПІДТРИМАЙТЕ САЙТ!

Вам сподобався наш сайт, і ви хотіли б підтримати його? Це дуже просто: розкажіть про нас друзям!
ДЕТАЛЬНІШЕ

  © 2014 Все для дітей