Unde este nevoie de propulsia cu jet?
În motorul cu abur, combustibilul arde în cuptorul cazanului.
În motoarele cu combustie internă (ICE) instalate pe autovehicule, combustibilul arde direct în cilindrul de lucru.
Gazele se extind în presa cilindrică a pistonului și, ca și în cazul unui motor cu piston cu aburi, face ca arborele să se rotească cu un volant.
Motorul cu piston este înlocuit cu turbine cu gaz mai profitabile. Într-o turbină cu gaz (ca într-o turbină cu abur), nu este necesar să se transforme mișcarea cu piston în mișcare de rotație.
De ce navighează barca? De ce este o pasăre care zboară? De ce zboară un avion? Aici, în toate cazurile, există o "repulsie" din mediul înconjurător (apă, aer, pământ).
Și unde nu există aer, numai motoarele cu jet de aer pot funcționa într-un spațiu fără aer.
Motorul cu rachete este special. Arde combustibil și produce multe gaze. Din duza rachetei, gazele au izbucnit cu un curent puternic. Jetul lovește înapoi, iar racheta zboară înainte, acesta este principiul propulsiei cu jet!
ROCKETUL BALETULUI AIR
Taiați 4,5 m de linie și trageți-l printr-o paie pentru cocktail-uri. La o distanță de 4 m una de alta, puneți scaune și legați un șnur de spatele scaunelor. Trageți șirul cât mai strâns posibil. Umflați bilele pentru copii și legați gaura. Mutați paiul pe unul dintre scaune și lipiți stick-ul cu o bandă adezivă. Mutați bilele cu o gaură la unul dintre scaune și desfaceți gaura.
Un paie cu o minge atașată la ea se alunecă peste șir și se oprește când se oprește pe scaunul opus sau când tot aerul părăsește mingea.
De ce?
Am urmărit mișcarea jetului. Acesta este numele mișcării corpului, care apare atunci când o parte din ea este separată de ea cu o anumită viteză. Când lăsăm balonul, pereții săi împing aerul cu forța, iar mingea în sine se îndreaptă în direcția opusă. Paie și șir nu permit minge să se rotească arbitrar, ei direcționează mișcarea.
În acest experiment, vom analiza modul în care funcționează etapele vehiculului de lansare. Avem nevoie de o ceașcă de hârtie, foarfece, baloane: lungi și rotunde. Tăiați partea inferioară a cupei pentru hârtie. Parțial umflați mingea lungă și că capătul său, în cazul în care este gaura, trageți printr-o ceașcă de hârtie. Împingeți capătul acestei bile peste marginea paharului, astfel încât aerul să nu iasă. Plasați o minge rotundă în sticlă și umflați-o. Eliberați gaura mingii rotunde. Când aerul iese din bila rotundă, ambele bile merg înainte. Paharul este deconectat, iar ultima minge, suflată, așa cum a fost, împușcă înainte.
Pentru a face o rachetă în trei etape, veți avea nevoie de o altă ceașcă de hârtie și de o minge.
De ce?
Pentru a ridica și a accelera o navă spațială, este necesară o cantitate mare de combustibil. Fiecare rachetă are propriul combustibil și motor. Când stația consumă combustibil, se deconectează de rachetă, iar scena principală accelerează masa mai mică, crescând treptat viteza.
Odată a existat o jucărie distractivă - o barcă de impuls. Se mișca cu pumnii. Șocurile urmau una după alta, barca se mișca mai repede și mai repede, până când rezistența apei și forța care o pune în mișcare erau echilibrate. Apoi barca a continuat să se miște cu o viteză constantă.
Ce sa mutat? Barca era de metal, de aproximativ 12-15 cm lungime. În interiorul pupiei era un mic cazan de abur plat din alamă. De la cazanul din pupa se afla un tub, de asemenea din alama. Când barca era pe apă, capătul tubului care ieșea din pupa era sub apă. În cazan, apă a fost turnată prin acest tub cu pipeta, o vată de vată, umezită cu alcool denaturat, a fost plasată sub boiler și a fost aprinsă. Barca sa scufundat în apă. Apa din cazan a fierbe repede și, împreună cu aburul, a zburat într-o scurgere prin tub în apă. Era o împingere reactivă, iar barca mergea înainte. Dar după ce eșapamentul din cazan a format imediat un gol, iar apa peste care plutea barca a umplut instantaneu cazanul. Focul a continuat să ardă, boilerul era destul de fierbinte, o nouă porție de apă se fierbe rapid și a ieșit din tub în afară. Un nou impuls înainte, un nou set de apă în boiler, și așa a continuat până când focul a ars.
Jucăria este foarte distractivă, seamănă cu o rachetă cu mai multe etape, iar dacă nu ar fi rezistența oferită de apă, ar putea fi accelerată la o viteză mare.
Putem face un model simplificat al acestei barci.
Luați o cutie metalică groasă de la stiloul cu pix. Scoateți dopul din plastic de la capătul său și scoateți țeavă mică de ramificație cu cleștii cu mingea. Apoi scoateți vata de bumbac înmuiată în alcool sau colonia, resturile de pastă. Atunci când recipientul este curat, tăiați o bucată de trei centimetri de la capătul îngroșat cu un ferăstrău sau un fișier. La partea rămasă, strângeți capătul gros cu clești și, prin prinderea unei benzi de 3 mm lățime, pliați-l de două ori, apoi strângeți cu clești.
Ca rezultat, vă veți îneca pe o parte, la capătul gros, cu un tub de 5 cm lungime, secțiunea îngustă având o lungime de 1,8 cm.
Scoateți capacul din cutia de staniu de sub cafea sau clătită. Ușor îndoiți într-un singur loc marginea și pumnul cu o gaură de o asemenea dimensiune încât capătul subțire al canistrei vechi intră strâns în ea. Dacă nu se potrivește suficient de bine, trebuie să fie fixată într-o poziție înclinată cu un fir subțire, astfel încât să nu poată aluneca din orificiu.
Când capacul plutește pe apă, capătul subțire al tubului trebuie să fie scufundat în apă. Acum trebuie să turnăm apă în "ceainicul" și să punem o lână de bumbac înmuiată în kerosen sub el. Kerozenul, când este luminat, fumează foarte mult, astfel încât acesta poate fi utilizat numai în aer liber.
Se toarnă apa: trebuie să luați pipeta astfel încât să intre în capătul îngust al tubului, să-l umpleți cu apă și să injectați cu forța apă în tub. Există și un alt mod de umplere a "cazanului": încălziți-l bine pe meci și imediat lăsați-l în apă; Aerul încălzit în interiorul cazanului se va răci, va scădea volumul, apa va intra în acesta.
Pentru "navigarea" noastră folosiți un bazin mare, jgheab sau baie. Când flacăra vatei de bumbac înmuiate în kerosen încălzește bine "boilerul", apa din ea se va fierbe și "nava" noastră se va mișca. Calea lui va fi într-un cerc, deoarece tubul care atârnă de pe capac joacă rolul pe care îl joacă cu zbaturi atunci când este coborât în apă pentru a întoarce barca. În plus, țeava de eșapament nu este situată strict în centrul capacului. Toate acestea, luate împreună, vor face ca "nava" noastră să nu meargă în linie dreaptă. Frecvența evacuărilor nu va fi foarte mare, dar suficientă pentru mișcarea navei noastre. El se va mișca atâta timp cât focul arde.
Vom face o barcă în care forța reactivă este mișcarea translațională. Pe un flotor de lemn, fixați la miză un borcan de metal mic, etanș, plin de apă. Pe partea laterală ar trebui să aibă o gaură, conectată (nu foarte strâns) cu un dop din lemn. Sub acest borcan, înlocuiți o canistră mică cu alcool.
Puneți plutitorul cu acest dispozitiv pe apă și aprindeți alcoolul. Apa din borcan va fierbe, scot pluta, iar dispozitivul se va indrepta in directia opusa. Unii oameni cred că propulsia cu jet este rezultatul repulsiei din aer. Dar nu este așa. După cum știți, o rachetă poate zbura în spațiu fără aer. Acesta zboară în partea opusă de "evacuare" datorită forței, care tinde să echilibreze presiunea gazelor strălucitoare din motor.
Încercați să obțineți o bucată de camfor. Are această proprietate: dacă puneți o bucată pe apă, atunci particulele de camfor vor începe să se separe cu mare rapiditate.
Înțelegi?
E bine pentru un motor cu reacție!
Este necesar doar să se aranjeze astfel încât particulele să poată merge doar într-o singură direcție.
Pentru a face acest lucru, face o barcă mică din folie de aluminiu (este înfășurat în ciocolată și soiuri scumpe de ciocolată). O bucată de pastă de camfor în slotul de la pupa barcii. Acum, barca poate circula ore întregi pe suprafața apei din pelvis!
Motorul jet al barcii noastre este atât de simplu încât nu-ți poți imagina. Cu toate acestea, el poate refuza să lucreze. Când eram încă un băiat foarte mic, mi sa dat odată o barcă. Numai nu de casă, realizat din folie, dar achiziționat, celuloid. Barca era foarte frumoasă, dar - din păcate! - nu se gândea să se miște, deși era atașat o bucată decentă de camfor.
Abia mai târziu am aflat ce sa întâmplat. Se pare că această experiență frumoasă nu tolerează nici cea mai mică urmă de grăsime. Nu ar trebui să fie pe o barcă sau pe suprafața apei. Prin urmare, atunci când pregătiți o barcă, luați o bună spălare a mâinilor. Barba finită curăță vata de bumbac înmuiată în eter. Și castronul înainte de experiment este spălat cu apă fierbinte cu sifon sau detergent!
Surse: "Tehnica cu mâinile proprii", "Experimente fără instrumente" de F.Rabiz; Zh. „Mistrie“; Zh. "Lefty"; "Bună ziua, fizica" L. Halperstein; "Experimentele de divertisment în fizică" L.A. Gorev