Реактивтік қозғалыс. Ракетаның қозғалысы импульстің сақталу заңымен түсіндіріледі. Отын жанған кезде соплодан өте үлкен жылдамдықпен газ бөлініп шығады да, осының нәтижесінде ракета қарама–қарсы бағытта қозғалады, ал ракета мен газдардың қосынды импульсі тұрақты болып қалады.
Қайсы–бір t0 уақыт мезетінде ракетаның массасы (отын және тотықтырғышпен бірге алғанда) m, ал оның Жерге қатысты жылдамдығы v болсын. Отынның бір бөлігі жанғаннан кейін t1 уақыт мезетінде ракетаның массасы m1, ал Жерге қатысты жылдамдығы v1 болады. Газдың ракетаға қатысты ағып шығу жылдамдығы u болады, ол ракета жылдамдығы бағытына қарама-қарсы бағытта болады. Cонда t1 мезетте газдың Жерге қатысты жылдамдығы ракета жылдамдығы мен ағып шығу жылдамдығының айырымына тең болады: vгаз=v1–u.
Ракетаның t0 мезеттегі импульсі p0=mvt1 мезетте ракета мен газдың қосынды импульсі
p1=m1v1+mгазvгаз=m1v1+(m–m1)(v1–u)
болады.
Ракета мен газ тұйықталған жүйе құрайтын болғандықтан, оған импульстің сақталу заңын қолдануға болады:
mv=m1v1+(m–m1)(v1–u). (1.61)
Жақшаларды ашып және ұқсас мүшелерді біріктіріп, мынаған келеміз:
m(v1–v)=u(m1–m).
ал v=v1–v айырымы ракетаның жылдамдығының өсімшесіне тең: m=m1–m айырымы t=t1–t0 уақытта жанып кеткен отынның массасына тең. Демек,
–mv=um. (1.62)
Газда ракетаның соплосынан ытқып шығып, оған реактивтік тарту күші деген күшпен әсер етеді. Оны табу үшін динамиканың негізгі теңдеуін пайдаланамыз. Ол үшін (1.62) теңдіктің екі жағын да –t-ға бөлеміз. mv/t=F дегеніміздің тарту күші, ал M=m/t дегеніміздің отынның әр секундтік шығыны екендігін ескере отырып мынаған келеміз:
Достарыңызбен бөлісу: |