Лекция сақталу заңдары Дененің импульсі. Реактивті қозғалыс Дененің импульсі (қозғалыс мөлшері) деп дене массасының жылдамдыққа көбейтіндісін айтады
жүктеу/скачать 80 Kb.
|
Лекция 6. Сақталу заңдары
- Бұл бет үшін навигация:
- реактивті күш
- Циолковский формуласы
6 лекция6 Сақталу заңдары 6.1 Дененің импульсі. Реактивті қозғалыс Дененің импульсі (қозғалыс мөлшері) деп – дене массасының жылдамдыққа көбейтіндісін айтады. . Импульс векторлық шама, оның бағыты лездік жылдамдық бағытымен бағыттас. Өлшем бірлігі [p]=1 кг×м/с . Классикалық механикада дене массасы жылдамдыққа тәуелсіз(u<<c). Кейбір денелердің қозғалысы оның массасының өзгеруімен анықталады; мысалы, ракетаның массасы жанармайдың жануы кезінде пайда болған газдың бөлінуі есебінен азаяды т.б. Егер жүйе өз массасының біраз бөлігін қандайда бір анықталған бағытта өзінен бөліп шығаратын болса, онда ол қарама-қарсы бағыттағы қозғалыс мөлшеріне ие бола алады. Осыда ракета техникасының негізінде жатқан реактивті қозғалыс принцпінің физикалық мәні жатыр. Ракета қозғалысы мысалындағы массасы айнымалы дененің қозғалыс теңдеуін қорытып шығарайық. Егер t уақыт мезетіндегі ракетаның массасы т, ал жылдамдығы тең болса, онда dt уақыт өткенде оның массасы т– dm, ал жылдамдығы – тең болады. Қозғалыс мөлшерінің өзгерісі немесе , мұндағы - ракетадан бөлінген газ жылдамдығы. Егер, жүйеге сыртқы күштер әсер ететін болса, сондықтан
немесе
мүшесі қосымша күш, оны реактивті күш деп атайды. Бұдан, массасы айнымалы дененің қозғалыс теңдеуін аламыз. Оны ең алғаш И.В. Мещерский қорытып шығарған. , Реактивті күшті ұшу құралдарын жасауға пайдалану идеясын 1881 жылы Н.И. Кибальчич ұсынған болатын, ал космонавтика негізін қалаған К.Э. Циолковский. Ол 1903 жылы осы мақаланы жазған болатын. Мақалада ракета қозғалысының теориясы мен сұйық реактивті құрылғы теориясының негізі жайлы жазылған. Ешқандай сыртқы күштер әсер етпейтін ракета қозғалысына алынған теңдеуді қолданайық. =0 деп алып және ракетадан бөлініп шыққан газдың жылдамдығы бағыты бойынша ракетаның жылдамдығына қарама-қарсы екенін ескеріп, мынаны аламыз
немесе скаляр түрі , бұдан
. С - тұрақты туындысын бастапқы шарттардан анықтаймыз. Егер бастапқы уақыт мезетінде ракета жылдамдығы нөлге, ал оның массасы m0 тең болса, онда С = u lnm0. Сондықтан . Бұл формула Циолковский формуласы деп аталады. Ол мыналарды көрсетеді: 1) пайдалы жүктеме неғұрлым ауыр болса, ракетаның бастапқы m0 массасы соғұрлым көп болуы керек; 2)бөлініп шыққан газ жылдамдығы неғұрлым көп болса, ракетаның берілген массасындағы пайдалы жүктеме соғұрлым көп бола алады. Бұл өрнектер релятивистік емес қозғалыстар үшін, яғни u және и жылдамдықтары с жарық жылдамдығымен салыстырғанда аз болатын жағдайлар үшін алынған. жүктеу/скачать 80 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|