रॉकेट। जेट प्रणोदन

आइए संवेग के संरक्षण के नियम की वैधता की पुष्टि करने वाले कई उदाहरणों पर विचार करें।

निश्चित रूप से आप में से कई लोगों ने देखा होगा कि हवा कैसे फुलाई जाती है गुब्बारा, यदि आप उस धागे को खोल देते हैं जो इसके छेद को कसता है।

इस घटना को संवेग संरक्षण के नियम का उपयोग करके समझाया जा सकता है।

जबकि गेंद में छेद बंद है, अंदर संपीड़ित हवा वाली गेंद आराम की स्थिति में है, और इसकी गति शून्य है।

जब छेद खुला होता है, तो वह काफी बाहर आ जाता है उच्च गतिएक जेट फूट पड़ा संपीड़ित हवा. चलती हुई हवा का कुछ संवेग उसकी गति की दिशा में निर्देशित होता है।

प्रकृति में संचालित संवेग के संरक्षण के नियम के अनुसार, दो पिंडों - एक गेंद और उसमें मौजूद हवा - से युक्त प्रणाली का कुल संवेग वही रहना चाहिए जो हवा के बहिर्वाह से पहले था, यानी शून्य के बराबर। इसलिए, गेंद वायु धारा के विपरीत दिशा में इतनी गति से चलना शुरू कर देती है कि उसका आवेग आवेग के परिमाण के बराबर हो जाता है हवाई जेट. गेंद और हवा के आवेग वैक्टर विपरीत दिशाओं में निर्देशित होते हैं। परिणामस्वरूप, परस्पर क्रिया करने वाले पिंडों का कुल संवेग शून्य के बराबर रहता है।

गेंद की गति जेट गति का एक उदाहरण है। जेट प्रणोदनयह इस तथ्य के कारण होता है कि इसका कुछ हिस्सा शरीर से अलग हो जाता है और गति करता है, जिसके परिणामस्वरूप शरीर स्वयं एक विपरीत निर्देशित आवेग प्राप्त कर लेता है।

सेगनर व्हील नामक उपकरण का घूमना प्रतिक्रियाशील प्रणोदन के सिद्धांत पर आधारित है (चित्र 46)। शंक्वाकार आकार के बर्तन से जुड़ा हुआ एक घुमावदार ट्यूब के माध्यम से बहता पानी बर्तन को दिशा में घुमाता है विपरीत गतिझरनों में पानी. नतीजतन, प्रतिक्रियाशील प्रभाव न केवल गैस धारा द्वारा, बल्कि तरल धारा द्वारा भी डाला जाता है।

चावल। 46. ​​​​सेगनर व्हील का उपयोग करके जेट प्रणोदन का प्रदर्शन

जेट प्रोपल्शन का उपयोग कुछ जीवित प्राणियों द्वारा भी किया जाता है, जैसे ऑक्टोपस, स्क्विड, कटलफिश और अन्य। cephalopods(चित्र 47)। वे पानी को अंदर खींचकर और फिर बलपूर्वक पानी को बाहर धकेलते हुए आगे बढ़ते हैं। स्क्विड की एक ऐसी प्रजाति भी है, जो अपने "जेट इंजन" की मदद से न केवल पानी में तैर सकती है, बल्कि पानी में भी तैर सकती है। कम समयशिकार से तुरंत आगे निकलने या दुश्मनों से बचने के लिए इससे बाहर निकलें।

चावल। 47. सेफलोपोड्स चलने के लिए जेट प्रणोदन का उपयोग करते हैं: ए - कटलफिश; बी - व्यंग्य; सी - ऑक्टोपस

आप जानते हैं कि जेट प्रणोदन का सिद्धांत व्यापक है व्यावहारिक अनुप्रयोगविमानन और अंतरिक्ष विज्ञान में। में वाह़य ​​अंतरिक्षऐसा कोई माध्यम नहीं है जिसके साथ पिंड संपर्क कर सके और इस तरह अपनी गति की दिशा और परिमाण बदल सके। इसलिए के लिए अंतरिक्ष के लिए उड़ानकेवल प्रतिक्रियाशील का उपयोग किया जा सकता है विमान, यानी रॉकेट।

सोयुज अंतरिक्ष यान के साथ एक प्रक्षेपण यान का प्रक्षेपण

आइए तथाकथित लॉन्च वाहनों के डिजाइन और लॉन्च के सवाल पर विचार करें, यानी कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों, अंतरिक्ष यान, स्वचालित इंटरप्लेनेटरी स्टेशनों और अन्य पेलोड को अंतरिक्ष में लॉन्च करने के लिए डिज़ाइन किए गए रॉकेट।

किसी भी रॉकेट में, चाहे उसका डिज़ाइन कुछ भी हो, हमेशा एक ऑक्सीडाइज़र के साथ एक शेल और ईंधन होता है। चित्र 48 रॉकेट का एक क्रॉस-सेक्शन दिखाता है। हम देखते हैं कि रॉकेट शेल में एक पेलोड (इस मामले में यह अंतरिक्ष यान 1 है), एक उपकरण कम्पार्टमेंट 2 और एक इंजन (दहन कक्ष 6, पंप 5, आदि) शामिल हैं।

चावल। 48. रॉकेट आरेख

रॉकेट का मुख्य द्रव्यमान ऑक्सीडाइज़र 3 के साथ ईंधन 4 है (ईंधन के दहन को बनाए रखने के लिए ऑक्सीडाइज़र की आवश्यकता होती है, क्योंकि अंतरिक्ष में कोई ऑक्सीजन नहीं है)।

पंपों का उपयोग करके दहन कक्ष में ईंधन और ऑक्सीडाइज़र की आपूर्ति की जाती है। जलने पर ईंधन गैस में बदल जाता है उच्च तापमानऔर उच्च दबाव, जो घंटी के माध्यम से एक शक्तिशाली जेट में बाहर की ओर बढ़ता है विशेष रूप, जिसे नोजल 7 कहा जाता है। नोजल का उद्देश्य जेट की गति को बढ़ाना है।

गैस धारा की निकास गति बढ़ाने का उद्देश्य क्या है? सच तो यह है कि रॉकेट की गति इसी गति पर निर्भर करती है। इसे संवेग संरक्षण के नियम का उपयोग करके दिखाया जा सकता है।

चूँकि प्रक्षेपण से पहले रॉकेट का संवेग शून्य के बराबर था, तो संरक्षण के नियम के अनुसार गतिशील गोले और उससे निकलने वाली गैस का कुल आवेग भी शून्य के बराबर होना चाहिए। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि शेल का आवेग और उसके विपरीत दिशा में निर्देशित गैस जेट का आवेग परिमाण में बराबर होना चाहिए। इसका मतलब यह है कि जितनी तेजी से गैस नोजल से निकलेगी, रॉकेट शेल की गति उतनी ही अधिक होगी।

गैस के बहिर्वाह की गति के अलावा, अन्य कारक भी हैं जिन पर रॉकेट की गति निर्भर करती है।

हमने उपकरण और संचालन के सिद्धांत को देखा एकल चरण रॉकेट, जहां स्टेज का मतलब वह हिस्सा है जिसमें ईंधन और ऑक्सीडाइज़र टैंक और इंजन होता है। अंतरिक्ष उड़ान अभ्यास में, बहु-चरण रॉकेटों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जो बहुत अधिक गति विकसित करते हैं और एकल-चरण रॉकेटों की तुलना में लंबी उड़ानों के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।

चित्र 49 तीन चरणों वाले रॉकेट का आरेख दिखाता है। पहले चरण का ईंधन और ऑक्सीडाइज़र पूरी तरह से ख़त्म हो जाने के बाद, यह चरण स्वचालित रूप से समाप्त हो जाता है और दूसरे चरण का इंजन कार्यभार संभाल लेता है।

चावल। 49. तीन चरणों वाले रॉकेट का आरेख

घटाना कुल द्रव्यमानपहले से ही अनावश्यक चरण को त्यागकर रॉकेट आपको ईंधन और ऑक्सीडाइज़र बचाने और रॉकेट की गति बढ़ाने की अनुमति देता है। फिर दूसरे चरण को भी इसी प्रकार त्याग दिया जाता है।

यदि वापसी अंतरिक्ष यानपृथ्वी पर उतरने या किसी अन्य ग्रह पर उतरने की योजना नहीं है, पहले दो की तरह तीसरे चरण का उपयोग रॉकेट की गति बढ़ाने के लिए किया जाता है। यदि जहाज को उतरना ही हो तो उतरने से पहले जहाज को धीमा करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है। इस स्थिति में, रॉकेट को 180° घुमाया जाता है ताकि नोजल सामने रहे। फिर रॉकेट से निकलने वाली गैस उसे उसकी गति की गति के विरुद्ध निर्देशित एक आवेग देती है, जिससे गति में कमी आती है और उसे उतरना संभव हो जाता है।

कॉन्स्टेंटिन एडुआर्डोविच त्सोल्कोव्स्की (1857-1935)
वायुगतिकी, रॉकेट गतिकी, विमान और हवाई पोत सिद्धांत के क्षेत्र में रूसी वैज्ञानिक और आविष्कारक। सैद्धांतिक अंतरिक्ष विज्ञान के संस्थापक

अंतरिक्ष उड़ानों के लिए रॉकेट का उपयोग करने का विचार 20वीं सदी की शुरुआत में सामने रखा गया था। रूसी वैज्ञानिक और आविष्कारक कॉन्स्टेंटिन एडुआर्डोविच त्सोल्कोव्स्की। त्सोल्कोव्स्की ने रॉकेट गति का सिद्धांत विकसित किया, उनकी गति की गणना के लिए एक सूत्र निकाला, और मल्टी-स्टेज रॉकेट के उपयोग का प्रस्ताव देने वाले पहले व्यक्ति थे।

आधी सदी बाद, त्सोल्कोवस्की के विचार को सर्गेई पावलोविच कोरोलेव के नेतृत्व में सोवियत वैज्ञानिकों द्वारा विकसित और कार्यान्वित किया गया।

सर्गेई पावलोविच कोरोलेव (1907-1966)
सोवियत वैज्ञानिक, रॉकेट और अंतरिक्ष प्रणालियों के डिजाइनर। व्यावहारिक अंतरिक्ष विज्ञान के संस्थापक

प्रश्न

1. संवेग संरक्षण के नियम के आधार पर बताएं कि एक गुब्बारा उससे निकलने वाली संपीड़ित हवा की धारा के विपरीत क्यों चलता है।
2. पिंडों की प्रतिक्रियाशील गति के उदाहरण दीजिए।
3. रॉकेट का उद्देश्य क्या है? रॉकेट की संरचना और संचालन के सिद्धांत के बारे में बताएं।
4. रॉकेट की गति क्या निर्धारित करती है?
5. क्या फायदा है मल्टीस्टेज रॉकेटसिंगल-स्टेज वाले से पहले?
6. अंतरिक्ष यान कैसे उतारा जाता है?

व्यायाम 21

1. 2 मीटर/सेकेंड की गति से चलने वाली नाव से, एक व्यक्ति 5 किलो द्रव्यमान का एक चप्पू फेंकता है क्षैतिज गति 8 मीटर/सेकंड नाव की गति के विपरीत है। फेंकने के बाद नाव किस गति से चलने लगी, यदि व्यक्ति के साथ उसका द्रव्यमान 200 किलोग्राम है?
2. रॉकेट मॉडल को कितनी गति मिलेगी यदि उसके खोल का द्रव्यमान 300 ग्राम है, इसमें बारूद का द्रव्यमान 100 ग्राम है, और गैसें 100 मीटर/सेकेंड की गति से नोजल से निकलती हैं? (नोजल से गैस के बहिर्वाह को तात्कालिक मानें।)
3. चित्र 50 में दिखाया गया प्रयोग किस उपकरण पर और कैसे किया जाता है? कौन भौतिक घटनाइस मामले में, यह प्रदर्शित किया जाता है कि यह क्या है और कौन सा भौतिक नियम इस घटना को रेखांकित करता है?

   टिप्पणी:रबर ट्यूब को तब तक लंबवत रखा गया जब तक उसमें से पानी बहना शुरू नहीं हो गया।

4. चित्र 50 में दिखाया गया प्रयोग करें। जब रबर ट्यूब ऊर्ध्वाधर से यथासंभव विचलित हो जाए, तो फ़नल में पानी डालना बंद कर दें। जबकि ट्यूब में शेष पानी बाहर बहता है, देखें कि यह कैसे बदलता है: ए) धारा में पानी की उड़ान दूरी (ग्लास ट्यूब में छेद के सापेक्ष); बी) रबर ट्यूब की स्थिति. दोनों परिवर्तनों को समझाइये।

चावल। 50

आइए संवेग के संरक्षण के नियम की वैधता की पुष्टि करने वाले कई उदाहरणों पर विचार करें।

निश्चित रूप से आप में से कई लोगों ने देखा होगा कि हवा से फुलाया गया गुब्बारा कैसे हिलना शुरू कर देता है यदि आप उसके छेद को कसने वाले धागे को खोल देते हैं।

इस घटना को संवेग संरक्षण के नियम का उपयोग करके समझाया जा सकता है।

जबकि गेंद में छेद बंद है, अंदर संपीड़ित हवा वाली गेंद आराम की स्थिति में है, और इसकी गति शून्य है।

जब छेद खुला होता है, तो संपीड़ित हवा की एक धारा काफी तेज गति से उसमें से निकलती है। चलती हुई हवा का कुछ संवेग उसकी गति की दिशा में निर्देशित होता है।

प्रकृति में संचालित संवेग के संरक्षण के नियम के अनुसार, दो पिंडों - एक गेंद और उसमें मौजूद हवा - से बने सिस्टम का कुल संवेग वही रहना चाहिए जो हवा के बहिर्वाह से पहले था, यानी शून्य के बराबर। इसलिए, गेंद वायु धारा के विपरीत दिशा में इतनी गति से चलना शुरू कर देती है कि उसका संवेग वायु धारा के आवेग के परिमाण के बराबर हो जाता है। गेंद और हवा के आवेग वैक्टर विपरीत दिशाओं में निर्देशित होते हैं। परिणामस्वरूप, परस्पर क्रिया करने वाले पिंडों का कुल संवेग शून्य के बराबर रहता है।

गेंद की गति जेट गति का एक उदाहरण है। प्रतिक्रियाशील गति इस तथ्य के कारण होती है कि इसका कुछ हिस्सा शरीर से अलग हो जाता है और गति करता है, जिसके परिणामस्वरूप शरीर स्वयं एक विपरीत निर्देशित आवेग प्राप्त कर लेता है।

सेगनर व्हील नामक उपकरण का घूमना प्रतिक्रियाशील प्रणोदन (चित्र) के सिद्धांत पर आधारित है। शंक्वाकार आकार के बर्तन से जुड़ा हुआ एक घुमावदार ट्यूब के माध्यम से बहता हुआ पानी, बर्तन को धाराओं में पानी की गति के विपरीत दिशा में घुमाता है। नतीजतन, प्रतिक्रियाशील प्रभाव न केवल गैस धारा द्वारा, बल्कि तरल धारा द्वारा भी डाला जाता है।

चावल। सेगनर व्हील का उपयोग करके जेट प्रणोदन का प्रदर्शन

जेट प्रोपल्शन का उपयोग कुछ जीवित प्राणियों द्वारा भी किया जाता है, जैसे ऑक्टोपस, स्क्विड, कटलफिश और अन्य सेफलोपोड्स (चित्र)। वे पानी को अंदर खींचकर और फिर बलपूर्वक पानी को बाहर धकेलते हुए आगे बढ़ते हैं। स्क्विड की एक प्रजाति ऐसी भी है, जो अपने "जेट इंजन" की मदद से न केवल पानी में तैर सकती है, बल्कि शिकार से आगे निकलने या दुश्मनों से बचने के लिए थोड़े समय के लिए पानी से बाहर भी उड़ सकती है।

चावल। सेफलोपोड्स अपने आंदोलन के लिए जेट प्रणोदन का उपयोग करते हैं: ए - कटलफिश; बी - व्यंग्य; सी - ऑक्टोपस

आप जानते हैं कि जेट प्रणोदन के सिद्धांत का विमानन और अंतरिक्ष विज्ञान में व्यापक व्यावहारिक अनुप्रयोग है। बाहरी अंतरिक्ष में ऐसा कोई माध्यम नहीं है जिसके साथ कोई पिंड संपर्क कर सके और इस तरह उसकी गति की दिशा और परिमाण बदल सके। इसलिए, अंतरिक्ष उड़ानों के लिए केवल जेट विमान यानी रॉकेट का ही उपयोग किया जा सकता है।

सोयुज अंतरिक्ष यान के साथ एक प्रक्षेपण यान का प्रक्षेपण

आइए तथाकथित लॉन्च वाहनों के डिजाइन और लॉन्च के सवाल पर विचार करें, यानी कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों, अंतरिक्ष यान, स्वचालित इंटरप्लेनेटरी स्टेशनों और अन्य पेलोड को अंतरिक्ष में लॉन्च करने के लिए डिज़ाइन किए गए रॉकेट।

किसी भी रॉकेट में, चाहे उसका डिज़ाइन कुछ भी हो, हमेशा एक ऑक्सीडाइज़र के साथ एक शेल और ईंधन होता है। यह चित्र एक रॉकेट का क्रॉस-सेक्शन दिखाता है। हम देखते हैं कि रॉकेट शेल में एक पेलोड (इस मामले में यह अंतरिक्ष यान 1 है), एक उपकरण कम्पार्टमेंट 2 और एक इंजन (दहन कक्ष 6, पंप 5, आदि) शामिल हैं।

चावल। रॉकेट आरेख

रॉकेट का मुख्य द्रव्यमान ऑक्सीडाइज़र 3 के साथ ईंधन 4 है (ईंधन के दहन को बनाए रखने के लिए ऑक्सीडाइज़र की आवश्यकता होती है, क्योंकि अंतरिक्ष में कोई ऑक्सीजन नहीं है)।

पंपों का उपयोग करके दहन कक्ष में ईंधन और ऑक्सीडाइज़र की आपूर्ति की जाती है। जलने पर ईंधन उच्च तापमान और उच्च दबाव वाली गैस में बदल जाता है, जो नोजल 7 नामक एक विशेष आकार की घंटी के माध्यम से एक शक्तिशाली जेट में बाहर निकलता है। नोजल का उद्देश्य जेट की गति को बढ़ाना है।

गैस धारा की निकास गति बढ़ाने का उद्देश्य क्या है? सच तो यह है कि रॉकेट की गति इसी गति पर निर्भर करती है। इसे संवेग संरक्षण के नियम का उपयोग करके दिखाया जा सकता है।

चूँकि प्रक्षेपण से पहले रॉकेट का संवेग शून्य के बराबर था, तो संरक्षण के नियम के अनुसार गतिशील गोले और उससे निकलने वाली गैस का कुल आवेग भी शून्य के बराबर होना चाहिए। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि शेल का आवेग और उसके विपरीत दिशा में निर्देशित गैस जेट का आवेग परिमाण में बराबर होना चाहिए। इसका मतलब यह है कि जितनी तेजी से गैस नोजल से निकलेगी, रॉकेट शेल की गति उतनी ही अधिक होगी।

गैस के बहिर्वाह की गति के अलावा, अन्य कारक भी हैं जिन पर रॉकेट की गति निर्भर करती है।

हमने एकल-चरण रॉकेट के संचालन के डिजाइन और सिद्धांत की जांच की, जहां एक चरण का मतलब वह हिस्सा है जिसमें ईंधन और ऑक्सीडाइज़र और इंजन वाले टैंक होते हैं। अंतरिक्ष उड़ान अभ्यास में, बहु-चरण रॉकेटों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जो बहुत अधिक गति विकसित करते हैं और एकल-चरण रॉकेटों की तुलना में लंबी उड़ानों के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।

यह चित्र तीन चरणों वाले रॉकेट का आरेख दिखाता है। पहले चरण का ईंधन और ऑक्सीडाइज़र पूरी तरह से ख़त्म हो जाने के बाद, यह चरण स्वचालित रूप से समाप्त हो जाता है और दूसरे चरण का इंजन कार्यभार संभाल लेता है।

चावल। तीन चरणों वाले रॉकेट का आरेख

पहले से ही अनावश्यक चरण को त्यागकर रॉकेट के समग्र द्रव्यमान को कम करने से ईंधन और ऑक्सीडाइज़र की बचत होती है और रॉकेट की गति बढ़ जाती है। फिर दूसरे चरण को भी इसी प्रकार त्याग दिया जाता है।

यदि अंतरिक्ष यान की पृथ्वी पर लौटने या किसी अन्य ग्रह पर उतरने की योजना नहीं है, तो पहले दो की तरह तीसरे चरण का उपयोग रॉकेट की गति बढ़ाने के लिए किया जाता है। यदि जहाज को उतरना ही हो तो उतरने से पहले जहाज को धीमा करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है। इस स्थिति में, रॉकेट को 180° घुमाया जाता है ताकि नोजल सामने रहे। फिर रॉकेट से निकलने वाली गैस उसे उसकी गति की गति के विरुद्ध निर्देशित एक आवेग देती है, जिससे गति में कमी आती है और उसे उतरना संभव हो जाता है।

कॉन्स्टेंटिन एडुआर्डोविच त्सोल्कोव्स्की (1857-1935)
वायुगतिकी, रॉकेट गतिकी, विमान और हवाई पोत सिद्धांत के क्षेत्र में रूसी वैज्ञानिक और आविष्कारक। सैद्धांतिक अंतरिक्ष विज्ञान के संस्थापक

अंतरिक्ष उड़ानों के लिए रॉकेट का उपयोग करने का विचार 20वीं सदी की शुरुआत में सामने रखा गया था। रूसी वैज्ञानिक और आविष्कारक कॉन्स्टेंटिन एडुआर्डोविच त्सोल्कोव्स्की। त्सोल्कोव्स्की ने रॉकेट गति का सिद्धांत विकसित किया, उनकी गति की गणना के लिए एक सूत्र निकाला, और मल्टी-स्टेज रॉकेट के उपयोग का प्रस्ताव देने वाले पहले व्यक्ति थे।

आधी सदी बाद, त्सोल्कोवस्की के विचार को सर्गेई पावलोविच कोरोलेव के नेतृत्व में सोवियत वैज्ञानिकों द्वारा विकसित और कार्यान्वित किया गया।

सर्गेई पावलोविच कोरोलेव (1907-1966)
सोवियत वैज्ञानिक, रॉकेट और अंतरिक्ष प्रणालियों के डिजाइनर। व्यावहारिक अंतरिक्ष विज्ञान के संस्थापक

गृहकार्य।

कार्य 1. प्रश्नों के उत्तर दें।

1. संवेग संरक्षण के नियम के आधार पर बताएं कि एक गुब्बारा उससे निकलने वाली संपीड़ित हवा की धारा के विपरीत क्यों चलता है।
2. पिंडों की प्रतिक्रियाशील गति के उदाहरण दीजिए।
3. रॉकेट का उद्देश्य क्या है? रॉकेट की संरचना और संचालन के सिद्धांत के बारे में बताएं।
4. रॉकेट की गति क्या निर्धारित करती है?
5. सिंगल-स्टेज रॉकेट की तुलना में मल्टी-स्टेज रॉकेट का क्या फायदा है?
6. अंतरिक्ष यान कैसे उतारा जाता है?

कार्य 2. पहेली सुलझाओ.

फ़ाइल "यह दिलचस्प है!" पाठ से जुड़ी हुई है। आप अपने लिए सुविधाजनक किसी भी समय फ़ाइल डाउनलोड कर सकते हैं।

प्रयुक्त स्रोत: http://www.tepka.ru/fizika_9/21.html

प्रश्न.

1. संवेग संरक्षण के नियम के आधार पर समझाइए कि एक गुब्बारा उससे निकलने वाली संपीड़ित हवा की धारा के विपरीत दिशा में क्यों चलता है।

2. पिंडों की प्रतिक्रियाशील गति के उदाहरण दीजिए।

प्रकृति में, एक उदाहरण पौधों की प्रतिक्रियाशील गति है: एक पागल ककड़ी के पके हुए फल; और जानवर: स्क्विड, ऑक्टोपस, जेलीफ़िश, कटलफ़िश, आदि (जानवर अपने द्वारा अवशोषित पानी को बाहर फेंककर चलते हैं)। प्रौद्योगिकी में, जेट प्रणोदन का सबसे सरल उदाहरण है सेगनर व्हील, अधिक जटिल उदाहरणहैं: रॉकेटों की आवाजाही (अंतरिक्ष, बारूद, सैन्य), जेट इंजन के साथ जल वाहन (हाइड्रोसायकल, नाव, मोटर जहाज), हवा के साथ हवाई वाहन जेट इंजन(जेट विमान)।

3. रॉकेट का उद्देश्य क्या है?

रॉकेट का उपयोग विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है: सैन्य मामलों में, में वैज्ञानिक अनुसंधान, अंतरिक्ष विज्ञान में, खेल और मनोरंजन में।

4. चित्र 45 का उपयोग करते हुए किसी भी अंतरिक्ष रॉकेट के मुख्य भागों की सूची बनाएं।

अंतरिक्ष यान, उपकरण कम्पार्टमेंट, ऑक्सीडाइज़र टैंक, ईंधन टैंक, पंप, दहन कक्ष, नोजल।

5. रॉकेट के संचालन के सिद्धांत का वर्णन करें।

गति के संरक्षण के नियम के अनुसार, एक रॉकेट इस तथ्य के कारण उड़ता है कि एक निश्चित गति वाली गैसों को तेज गति से उसमें से बाहर धकेला जाता है, और रॉकेट को समान परिमाण का आवेग दिया जाता है, लेकिन विपरीत दिशा में निर्देशित किया जाता है। . गैसों को एक नोजल के माध्यम से बाहर निकाला जाता है जिसमें ईंधन जलता है, उच्च तापमान और दबाव तक पहुंचता है। नोजल को ईंधन और ऑक्सीडाइज़र प्राप्त होता है, जिसे पंपों द्वारा वहां मजबूर किया जाता है।

6. रॉकेट की गति किस पर निर्भर करती है?

रॉकेट की गति मुख्य रूप से गैस प्रवाह की गति और रॉकेट के द्रव्यमान पर निर्भर करती है। गैस प्रवाह की दर ईंधन के प्रकार और ऑक्सीडाइज़र के प्रकार पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, रॉकेट का द्रव्यमान इस बात पर निर्भर करता है कि वे इसे कितनी गति देना चाहते हैं या इसे कितनी दूर तक उड़ना चाहिए।

7. सिंगल-स्टेज रॉकेट की तुलना में मल्टी-स्टेज रॉकेट का क्या फायदा है?

मल्टीस्टेज रॉकेट सिंगल-स्टेज रॉकेट की तुलना में अधिक गति तक पहुंचने और अधिक दूर तक उड़ान भरने में सक्षम हैं।

8. अंतरिक्ष यान कैसे उतारा जाता है?

अंतरिक्ष यान की लैंडिंग इस तरह से की जाती है कि जैसे-जैसे वह सतह के करीब आता है उसकी गति कम हो जाती है। यह ब्रेकिंग सिस्टम का उपयोग करके हासिल किया जाता है, जो या तो हो सकता है पैराशूट प्रणालीब्रेकिंग या ब्रेकिंग का उपयोग करके किया जा सकता है रॉकेट इंजन, जबकि नोजल को नीचे की ओर (पृथ्वी, चंद्रमा, आदि की ओर) निर्देशित किया जाता है, जिसके कारण गति कम हो जाती है।

व्यायाम.

1. 2 मीटर/सेकेंड की गति से चल रही एक नाव से, एक व्यक्ति नाव की गति के विपरीत 8 मीटर/सेकेंड की क्षैतिज गति से 5 किलोग्राम वजन वाला एक चप्पू फेंकता है। फेंकने के बाद नाव किस गति से चलने लगी, यदि उसका द्रव्यमान व्यक्ति के द्रव्यमान के साथ मिलकर 200 किलोग्राम है?

2. रॉकेट मॉडल को क्या गति मिलेगी यदि उसके खोल का द्रव्यमान 300 ग्राम है, इसमें बारूद का द्रव्यमान 100 ग्राम है, और गैसें 100 मीटर/सेकेंड की गति से नोजल से निकलती हैं? (नोजल से गैस के बहिर्वाह को तात्कालिक मानें)।

3. चित्र 47 में दिखाया गया प्रयोग किस उपकरण पर और कैसे किया जाता है? इस मामले में कौन सी भौतिक घटना प्रदर्शित की जा रही है, इसमें क्या शामिल है और कौन सा भौतिक नियम इस घटना को रेखांकित करता है?
टिप्पणी:रबर ट्यूब को तब तक लंबवत रखा गया जब तक उसमें से पानी बहना शुरू नहीं हो गया।

एक होल्डर का उपयोग करके, एक फ़नल को तिपाई से जोड़ा गया था जिसके अंत में एक घुमावदार नोजल के साथ नीचे से एक रबर ट्यूब जुड़ी हुई थी, और नीचे एक ट्रे रखी गई थी। फिर उन्होंने ऊपर से कंटेनर से फ़नल में पानी डालना शुरू कर दिया, जबकि पानी ट्यूब से ट्रे में डाला गया, और ट्यूब स्वयं ऊर्ध्वाधर स्थिति से स्थानांतरित हो गई। यह प्रयोग संवेग संरक्षण के नियम के आधार पर प्रतिक्रियाशील गति को दर्शाता है।

4. चित्र 47 में दिखाया गया प्रयोग करें। जब रबर ट्यूब ऊर्ध्वाधर से जितना संभव हो सके विचलित हो जाए, तो फ़नल में पानी डालना बंद कर दें। जबकि ट्यूब में शेष पानी बाहर बहता है, देखें कि यह कैसे बदलता है: ए) धारा में पानी की उड़ान दूरी (ग्लास ट्यूब में छेद के सापेक्ष); बी) रबर ट्यूब की स्थिति. दोनों परिवर्तनों को समझाइये।

क) धारा में पानी की उड़ान सीमा कम हो जाएगी; बी) जैसे ही पानी बहेगा, ट्यूब क्षैतिज स्थिति में आ जाएगी। ये घटनाएँ इस तथ्य के कारण हैं कि ट्यूब में पानी का दबाव कम हो जाएगा, और इसलिए जिस आवेग के साथ पानी बाहर निकाला जाएगा।