Esistono vari tipi di movimento nel mondo come modo per spostare i corpi da un punto all'altro dello spazio. in natura e in tecnologia, che avviene quando una parte di esso si separa dal corpo a qualunque velocità, è certamente meno comune, ma occupa comunque il posto che gli spetta. E nel campo della tecnologia, gli scienziati hanno effettivamente “spiato” la propulsione a reazione dalla natura vivente. E lo hanno usato con successo nelle loro invenzioni. Il nostro materiale ti parlerà di questo e molto altro, non per questo meno interessante.

Reattività negli animali

Ad esempio, nuotare dentro onda del mare, molte persone si sono spesso trovate faccia a faccia con i rappresentanti fauna acquatica- meduse. Ma poche persone pensavano che questi animali utilizzassero un tipo reattivo per il movimento. Inoltre, il plancton marino e le larve di alcune specie di insetti si muovono sfruttando la reattività. E, a proposito, nella tecnologia, la propulsione a reazione, o meglio la sua efficienza, a volte è molto inferiore a quella di queste creazioni della natura.

Anche molti molluschi lo utilizzano. E si muovono, ad esempio, per la reattività del getto d’acqua che fuoriesce dal guscio dell’animale quando le valvole vengono compresse. Il calamaro ha ancora qualcosa di sapientemente sviluppato dalla natura. A causa di ciò, c'è un brusco movimento verso l'interno ambiente acquatico e talvolta questo creatura marina Vola anche in aria!

Propulsione a reazione nella tecnologia. Esempi

Questo metodo è ampiamente utilizzato anche in epoca moderna. Va notato che nella tecnologia il movimento reattivo copia in gran parte la reattività naturale. Già nell'antichità in Cina (primo millennio d.C.) furono inventate pipe di bambù riempite di polvere da sparo, che venivano utilizzate principalmente per divertimento. Erano basati sul principio reattivo. E Newton un tempo inventò non solo lo stesso nome, ma anche il prototipo di un'auto dotata di un motore a reazione.

Per il volo umano

La gente si rese conto che la propulsione a reazione poteva essere utilizzata nella tecnologia per il volo. Il primo autore di un tale progetto è considerato il membro della Narodnaya Volya Kibalchich, che letteralmente pochi giorni prima della sua morte (fu condannato a morte come partecipante all'attentato allo zar) sviluppò e registrò dati scientifici. Tsiolkovsky sviluppò le idee di Kibalchich e sviluppò un'equazione matematica importante per l'astronautica, consentendo l'uso del principio di reattività. Fu lui a descrivere nelle sue opere i principi di funzionamento delle unità a reazione che utilizzano combustibile liquido.

Motore a reazione

Nella sua progettazione, converte l'energia chimica del carburante in energia cinetica, già un getto di gas. In questo caso viene acquisita la velocità della direzione opposta. Le idee di Tsiolkovsky furono sviluppate da Korolev e il lancio del primo satellite che lo utilizzò fu effettuato nel 1957 in URSS. E la prima persona a superare la gravità con l’aiuto della propulsione a reazione fu il pilota sovietico Gagarin nel 1961. Ha volato intorno al pianeta sulla navicella spaziale Vostok.

Dispositivo a razzo

Per dirla semplicemente, un moderno veicolo di lancio è costituito da un guscio e da un carburante (più un ossidante). Il guscio contiene un carico utile: una capsula spaziale, che viene lanciata nell'orbita terrestre. Qui si trovano anche i dispositivi di controllo e il motore. Il resto dell'area utile del razzo è occupato dal carburante e da un ossidante progettato per supportare il processo di combustione (dopo tutto, non c'è ossigeno nello spazio).

Nella camera di combustione, il carburante viene convertito in gas ad alta pressione e temperature molto elevate. A causa della differenza di pressione all'esterno del veicolo spaziale e nelle camere di combustione, il gas fuoriesce, causando il movimento del razzo.

Questa piattaforma girevole può essere definita la prima turbina a getto di vapore al mondo.

Razzo cinese

Anche prima, molti anni prima dell'Airone d'Alessandria, anche la Cina inventò motore a reazione un dispositivo leggermente diverso, ora chiamato razzo di fuochi d'artificio. I razzi pirotecnici non devono essere confusi con i loro omonimi: razzi di segnalazione, che vengono utilizzati nell'esercito e nella marina, e vengono lanciati anche durante le festività nazionali sotto il ruggito dei fuochi d'artificio di artiglieria. I razzi sono semplicemente proiettili compressi da una sostanza che brucia con una fiamma colorata. Vengono sparati da pistole di grosso calibro: lanciarazzi.

I razzi sono proiettili compressi da una sostanza che brucia con una fiamma colorata.

Razzo cineseè un tubo di cartone o di metallo, chiuso ad un'estremità e riempito con composizione in polvere. Quando questa miscela viene accesa, fuoriesce un flusso di gas ad alta velocità dall'estremità aperta del tubo, fa volare il razzo nella direzione opposta alla direzione del flusso di gas. Un razzo del genere può decollare senza l'aiuto di un lanciarazzi. Un bastone legato al corpo del razzo rende il suo volo più stabile e dritto.

Fuochi d'artificio con razzi cinesi

Abitanti del mare

Nel mondo animale:

Qui si trova anche la propulsione a reazione. Le seppie, i polpi e alcuni altri cefalopodi non hanno né pinne né una coda potente, ma nuotano non peggio degli altri abitanti del mare. Queste creature dal corpo molle hanno una sacca o cavità abbastanza capiente nel loro corpo. L'acqua viene aspirata nella cavità e poi l'animale con grande forza spinge fuori quest'acqua. La reazione dell'acqua espulsa fa sì che l'animale nuoti nella direzione opposta a quella del flusso.

Il polpo è una creatura marina che utilizza la propulsione a reazione

Gatto che cade

Ma soprattutto modo interessante i movimenti furono dimostrati da un ordinario gatto.

Circa centocinquanta anni fa, un famoso fisico francese Marcel Depres ha dichiarato:

Ma si sa, le leggi di Newton non sono del tutto vere. Il corpo può muoversi con l'aiuto delle forze interne, senza fare affidamento su nulla o allontanarsi da nulla.

Dove sono le prove, dove sono gli esempi? - protestarono gli ascoltatori.

Vuoi una prova? Per favore. Un gatto che cade accidentalmente da un tetto ne è la prova! Non importa come il gatto cade, anche a testa in giù, rimarrà sicuramente a terra con tutte e quattro le zampe. Ma un gatto che cade non fa affidamento su nulla e non si allontana da nulla, ma si gira rapidamente e abilmente. (La resistenza dell'aria può essere trascurata: è troppo insignificante.)

In effetti, questo lo sanno tutti: i gatti, che cadono; riescono sempre a rimettersi in piedi.

I gatti lo fanno istintivamente, ma gli esseri umani possono fare lo stesso consapevolmente. I nuotatori che saltano da una piattaforma in acqua sanno come eseguire una figura complessa: una tripla capriola, cioè girarsi tre volte in aria, quindi improvvisamente raddrizzarsi, fermare la rotazione del corpo e tuffarsi in acqua in una linea retta.

Gli stessi movimenti, senza interazione con alcun oggetto estraneo, si osservano nel circo durante l'esibizione di acrobati - ginnasti aerei.

Esibizione di acrobati - ginnaste aeree

Il gatto che cadeva è stato fotografato con una cinepresa e poi sullo schermo hanno esaminato, fotogramma per fotogramma, cosa fa il gatto quando vola in aria. Si è scoperto che il gatto stava rapidamente facendo roteare la zampa. La rotazione della zampa provoca un movimento di risposta, una reazione dell'intero corpo, e gira nella direzione opposta al movimento della zampa. Tutto avviene nel rigoroso rispetto delle leggi di Newton, ed è grazie a loro che il gatto si rimette in piedi.

La stessa cosa accade in tutti i casi in cui creatura vivente cambia il suo movimento nell'aria senza una ragione apparente.

Barca a reazione

Gli inventori hanno avuto un'idea: perché non adottare il loro metodo di nuoto dalle seppie. Hanno deciso di costruire una nave semovente con motore a reazione. L'idea è sicuramente fattibile. È vero, non c'era fiducia nel successo: gli inventori dubitavano che una cosa del genere sarebbe andata a buon fine barca a reazione meglio di una vite normale. Era necessario fare un esperimento.

Jet boat - nave semovente con motore a reazione

Selezionarono un vecchio rimorchiatore a vapore, ne ripararono lo scafo, rimossero le eliche e installarono una pompa a getto d'acqua nella sala macchine. Questa pompa pompava l'acqua di mare e attraverso un tubo la spingeva dietro la poppa con un forte getto. Il piroscafo galleggiava, ma si muoveva comunque più lentamente del piroscafo a coclea. E questo si spiega semplicemente: una normale elica ruota dietro la poppa, senza vincoli, circondata solo dall'acqua; L'acqua nella pompa a getto d'acqua veniva azionata quasi esattamente dalla stessa vite, ma non ruotava più sull'acqua, ma in un tubo stretto. Si è verificata la frizione del getto d'acqua contro le pareti. L'attrito ha indebolito la pressione del getto. Un battello a vapore con propulsione a getto d'acqua navigava più lentamente di uno con propulsione a elica e consumava più carburante.

Tuttavia, non abbandonarono la costruzione di tali navi: presentavano importanti vantaggi. Una barca dotata di elica deve stare immersa nell'acqua, altrimenti l'elica farà schiuma inutilmente nell'acqua o girerà nell'aria. Pertanto, i piroscafi a elica hanno paura delle acque basse e delle fratture; non possono navigare in acque poco profonde. E i piroscafi a getto d'acqua possono essere costruiti con un pescaggio ridotto e con il fondo piatto: non hanno bisogno di profondità: dove va la barca, andrà il piroscafo a getto d'acqua.

Le prime imbarcazioni a idrogetto dell'Unione Sovietica furono costruite nel 1953 nel cantiere navale di Krasnoyarsk. Sono progettati per piccoli fiumi dove i normali battelli a vapore non possono navigare.

Ingegneri, inventori e scienziati iniziarono a studiare la propulsione a reazione in modo particolarmente diligente quando armi da fuoco . Le prime pistole - tutti i tipi di pistole, moschetti e pistole semoventi - colpiscono duramente una persona alla spalla con ogni colpo. Dopo diverse dozzine di colpi, la spalla cominciò a ferire così tanto che il soldato non poteva più mirare. I primi cannoni - cigolii, unicorni, colubrine e bombarde - saltavano indietro quando venivano sparati, tanto che accadeva che i cannonieri-artiglieri rimanessero paralizzati se non avevano il tempo di schivare e saltare di lato.

Il rinculo della pistola interferiva con il tiro preciso perché la pistola sussultava prima che la palla di cannone o la granata lasciassero la canna. Questo ha perso il comando. La sparatoria si è rivelata senza scopo.

Sparare con armi da fuoco

Gli ingegneri di artiglieria iniziarono a combattere il rinculo più di quattrocentocinquanta anni fa. Innanzitutto, la carrozza era dotata di un coltro, che si schiantava al suolo e fungeva da forte supporto per la pistola. Poi pensarono che se l'arma fosse stata adeguatamente sostenuta da dietro, in modo che non potesse rotolare via, il rinculo sarebbe scomparso. Ma è stato un errore. Non è stata presa in considerazione la legge di conservazione della quantità di moto. I cannoni ruppero tutti i supporti e i carrelli divennero così allentati che il cannone divenne inadatto al lavoro di combattimento. Quindi gli inventori si sono resi conto che le leggi del movimento, come tutte le leggi della natura, non possono essere rifatte a modo loro, possono essere "superate in astuzia" solo con l'aiuto della scienza - meccanica.

Lasciarono un dispositivo di apertura relativamente piccolo sulla carrozza come supporto e posizionarono la canna del cannone su una "slitta" in modo che solo una canna rotolasse via e non l'intera pistola. La canna era collegata a un pistone del compressore, che si muove nel suo cilindro esattamente come il pistone di un motore a vapore. Ma nel cilindro di un motore a vapore c'è vapore, e in un compressore a pistola c'è olio e una molla (o aria compressa).

Quando la canna della pistola torna indietro, il pistone comprime la molla. In questo momento, l'olio viene forzato attraverso piccoli fori nel pistone sull'altro lato del pistone. Si crea un forte attrito che assorbe parzialmente il movimento della canna rotolante, rendendola più lenta e fluida. Quindi la molla compressa si raddrizza e riporta il pistone, e con esso la canna della pistola, nella sua posizione originale. L'olio preme sulla valvola, la apre e scorre liberamente sotto il pistone. Durante il fuoco rapido, la canna della pistola si muove quasi continuamente avanti e indietro.

In un compressore per pistola, il rinculo viene assorbito dall'attrito.

Freno di bocca

Quando la potenza e la portata delle armi aumentarono, il compressore non fu più sufficiente a neutralizzare il rinculo. È stato inventato per aiutarlo freno di bocca.

Il freno di bocca è semplicemente un corto tubo d'acciaio montato all'estremità della canna e funge da continuazione. Il suo diametro è maggiore del diametro della canna e quindi non interferisce minimamente con il proiettile che vola fuori dalla canna. Lungo la circonferenza delle pareti del tubo vengono praticati diversi fori oblunghi.

Freno di bocca: riduce il rinculo dell'arma

I gas in polvere che volano fuori dalla canna della pistola seguendo il proiettile divergono immediatamente ai lati e alcuni di essi cadono nei fori del freno di bocca. Questi gas colpiscono le pareti dei fori con grande forza, vengono respinti da essi e volano fuori, ma non in avanti, ma leggermente di traverso e all'indietro. Allo stesso tempo, spingono in avanti le pareti e le spingono, e con esse l'intera canna della pistola. Aiutano il controllo del fuoco perché tendono a far rotolare in avanti la canna. E mentre erano nella canna, hanno spinto indietro la pistola. Il freno di bocca riduce e smorza significativamente il rinculo.

Altri inventori hanno preso una strada diversa. Invece di combattere movimento reattivo della canna e cercare di estinguerlo, hanno deciso di utilizzare il rollback della pistola con buoni risultati. Questi inventori hanno creato molti tipi di armi automatiche: fucili, pistole, mitragliatrici e cannoni, in cui il rinculo serve ad espellere il bossolo esaurito e ricaricare l'arma.

Artiglieria a razzo

Non devi affatto combattere il rinculo, ma usarlo: dopo tutto, azione e reazione (rinculo) sono equivalenti, uguali in diritti, uguali in grandezza, quindi lasciamo che azione reattiva dei gas in polvere, invece di spingere indietro la canna della pistola, manda il proiettile in avanti verso il bersaglio. Ecco come è stato creato artiglieria a razzo . In esso, un flusso di gas non colpisce in avanti, ma all'indietro, creando una reazione diretta in avanti nel proiettile.

Per pistola a razzo la costosa e pesante canna risulta essere superflua. Un tubo di ferro semplice ed economico funziona perfettamente per dirigere il volo del proiettile. Puoi fare a meno del tubo e far scorrere il proiettile lungo due lamelle di metallo.

Nel suo design, un proiettile a razzo è simile a un razzo pirotecnico, è solo di dimensioni maggiori. Nella sua parte di testa, invece della composizione per colore scintillante viene posizionata una grande carica esplosiva forza distruttiva. Il centro del proiettile è pieno di polvere da sparo che, una volta bruciata, crea un potente flusso di gas caldi che spinge il proiettile in avanti. In questo caso, la combustione della polvere da sparo può durare una parte significativa del tempo di volo, e non solo il breve periodo di tempo durante il quale un normale proiettile avanza nella canna di una normale pistola. Lo sparo non è accompagnato da un suono così forte.

L'artiglieria missilistica non è più giovane dell'artiglieria ordinaria, e forse anche più vecchia di essa: o uso in combattimento i razzi sono riportati negli antichi libri cinesi e arabi scritti più di mille anni fa.

Nelle descrizioni delle battaglie dei tempi successivi no, no, e si parlerà di missili da combattimento. Quando le truppe britanniche conquistarono l'India, i guerrieri missilistici indiani, con le loro frecce dalla coda di fuoco, terrorizzarono gli invasori britannici che schiavizzarono la loro patria. Per gli inglesi di allora armi a razzo era una novità.

Granate a razzo inventate dal generale K. I. Konstantinov, i coraggiosi difensori di Sebastopoli nel 1854-1855 respinsero gli attacchi delle truppe anglo-francesi.

Razzo

L'enorme vantaggio rispetto all'artiglieria convenzionale - non era necessario trasportare armi pesanti - attirò l'attenzione dei leader militari sull'artiglieria a razzo. Ma un inconveniente altrettanto grave ne ha impedito il miglioramento.

Il fatto è che la carica propulsiva, o, come si diceva, la carica di forza, poteva essere costituita solo da polvere nera. E la polvere nera è pericolosa da maneggiare. È successo questo durante la produzione missili il propellente è esploso e gli operai sono morti. A volte il razzo esplodeva al momento del lancio, uccidendo gli artiglieri. Costruire e usare tali armi era pericoloso. Ecco perché non è diventato molto diffuso.

Il lavoro iniziato con successo, però, non ha portato alla costruzione di un veicolo spaziale interplanetario. I fascisti tedeschi prepararono e scatenarono una sanguinosa guerra mondiale.

Missile

Le carenze nella produzione di razzi furono eliminate dai progettisti e dagli inventori sovietici. Durante il Grande Guerra Patriottica hanno fornito al nostro esercito eccellenti armi missilistiche. Furono costruiti i mortai delle guardie - furono inventati "Katyusha" e RS ("eres") - razzi.

Missile

In termini di qualità, l'artiglieria missilistica sovietica superò tutti i modelli stranieri e causò enormi danni ai nemici.

Difendendo la Patria, il popolo sovietico fu costretto a mettere tutte le conquiste della tecnologia missilistica al servizio della difesa.

Negli stati fascisti, molti scienziati e ingegneri, anche prima della guerra, stavano sviluppando intensamente progetti per armi disumane di distruzione e omicidio di massa. Questo lo consideravano lo scopo della scienza.

Aerei a guida autonoma

Durante la guerra, gli ingegneri di Hitler ne costruirono diverse centinaia aerei a guida autonoma: proiettili FAU-1 e razzi"FAU-2". Si trattava di conchiglie a forma di sigaro, lunghe 14 metri e con un diametro di 165 centimetri. Il sigaro mortale pesava 12 tonnellate; di cui 9 tonnellate di carburante, 2 tonnellate di involucri e 1 tonnellata di esplosivi. "V-2" volava a velocità fino a 5.500 chilometri all'ora e poteva raggiungere un'altezza di 170-180 chilometri.

Questi mezzi di distruzione non differivano nella precisione del colpo ed erano adatti solo per sparare a bersagli così grandi come città grandi e densamente popolate. I fascisti tedeschi produssero il V-2 a 200-300 chilometri da Londra nella convinzione che la città fosse grande: avrebbe colpito da qualche parte!

È improbabile che Newton potesse immaginare che la sua spiritosa esperienza e le leggi del movimento da lui scoperte avrebbero costituito la base delle armi create dalla rabbia bestiale nei confronti delle persone, e interi isolati di Londra si sarebbero trasformati in rovine e sarebbero diventati le tombe delle persone catturate dagli raid dei ciechi “FAU”.

Veicolo spaziale

Per molti secoli gli uomini hanno accarezzato il sogno di volare nello spazio interplanetario, di visitare la Luna, il misterioso Marte e la nuvolosa Venere. Su questo argomento sono stati scritti molti romanzi, novelle e racconti di fantascienza. Gli scrittori mandavano i loro eroi in cielo su cigni ammaestrati, palloncini, nei proiettili di cannone o in qualche altro modo incredibile. Tuttavia, tutti questi metodi di volo erano basati su invenzioni che non avevano alcun supporto scientifico. Le persone credevano solo che un giorno sarebbero state in grado di lasciare il nostro pianeta, ma non sapevano come avrebbero potuto farlo.

Scienziato meraviglioso Konstantin Eduardovich Ciolkovskij nel 1903 per la prima volta ha dato una base scientifica all’idea viaggio spaziale . Ha dimostrato che le persone possono andarsene globo e il veicolo per questo sarà un razzo, perché un razzo è l'unico motore che non necessita di alcun supporto esterno per il suo movimento. Ecco perché razzo capace di volare nello spazio senz'aria.

Lo scienziato Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky ha dimostrato che le persone possono lasciare il globo su un razzo

In termini di struttura, il veicolo spaziale dovrebbe essere simile missile, solo nella sua parte di testa ci sarà una cabina per passeggeri e strumenti, e il resto dello spazio sarà occupato dalla fornitura di carburante e dal motore.

Per dare alla nave la velocità richiesta, è necessario il carburante giusto. La polvere da sparo e altri esplosivi non sono affatto adatti: sono pericolosi e bruciano troppo rapidamente, non fornendo movimento a lungo termine. K. E. Tsiolkovsky consigliava di utilizzare combustibile liquido: alcool, benzina o idrogeno liquefatto, bruciando in un flusso di ossigeno puro o qualche altro ossidante. Tutti hanno riconosciuto la correttezza di questo consiglio, perché a quel tempo non conoscevano il carburante migliore.

Il primo razzo a combustibile liquido, del peso di sedici chilogrammi, fu testato in Germania il 10 aprile 1929. Il razzo sperimentale decollò in aria e scomparve alla vista prima che l'inventore e tutti i presenti potessero tracciare dove volava. Non è stato possibile trovare il razzo dopo l'esperimento. La volta successiva, l'inventore decise di "superare in astuzia" il razzo e gli legò una corda lunga quattro chilometri. Il razzo decollò trascinandosi dietro la coda di corda. Ha tirato fuori due chilometri di corda, l'ha spezzata e ha seguito il suo predecessore in una direzione sconosciuta. E anche questo fuggitivo non è stato trovato.

Propulsione a getto nella natura e nella tecnologia

ESTRATTO DI FISICA

Propulsione a getto- movimento che si verifica quando una qualsiasi parte di esso viene separata dal corpo ad una certa velocità.

La forza reattiva avviene senza alcuna interazione con corpi esterni.

Applicazione della propulsione a reazione in natura

Molti di noi nella nostra vita hanno incontrato meduse mentre nuotavano nel mare. In ogni caso, ce ne sono abbastanza nel Mar Nero. Ma poche persone pensavano che anche le meduse usassero la propulsione a reazione per muoversi. Inoltre, è così che si muovono le larve di libellula e alcuni tipi di plancton marino. E spesso l'efficienza degli invertebrati marini quando utilizzano la propulsione a reazione è molto superiore a quella delle invenzioni tecnologiche.

La propulsione a reazione è utilizzata da molti molluschi: polpi, calamari, seppie. Ad esempio, un mollusco di capesante si muove in avanti a causa della forza reattiva di un flusso d'acqua espulso dal guscio durante una forte compressione delle sue valvole.

Polpo

Seppia

Le seppie, come la maggior parte dei cefalopodi, si muovono nell'acqua nel modo seguente. Prende l'acqua nella cavità branchiale attraverso una fessura laterale e uno speciale imbuto davanti al corpo, quindi lancia energicamente un flusso d'acqua attraverso l'imbuto. La seppia dirige il tubo dell'imbuto lateralmente o indietro e, spremendone rapidamente l'acqua, può entrare lati diversi.

La salpa è un animale marino dal corpo trasparente; quando si muove riceve l'acqua attraverso l'apertura anteriore, e l'acqua entra in un'ampia cavità, all'interno della quale le branchie sono distese diagonalmente. Non appena l'animale beve un abbondante sorso d'acqua, il buco si chiude. Quindi i muscoli longitudinali e trasversali della salpa si contraggono, tutto il corpo si contrae e l'acqua viene espulsa attraverso l'apertura posteriore. La reazione del getto in fuga spinge la salpa in avanti.

Il motore a reazione del calamaro è di grande interesse. Il calamaro è il più grande abitante invertebrato profondità oceaniche. I calamari hanno raggiunto la massima perfezione nella navigazione a reazione. Hanno persino i propri corpi forme esterne copia il razzo (o per meglio dire, il razzo copia il calamaro, poiché in questa materia ha la priorità indiscutibile). Quando si muove lentamente, il calamaro utilizza una grande pinna a forma di diamante che si piega periodicamente. Utilizza un motore a reazione per lanciarsi rapidamente. Tessuto muscolare: il mantello circonda il corpo del mollusco su tutti i lati; il volume della sua cavità è quasi la metà del volume del corpo del calamaro. L'animale aspira l'acqua all'interno della cavità del mantello, quindi lancia bruscamente un getto d'acqua attraverso uno stretto ugello e si muove all'indietro con spinte ad alta velocità. Allo stesso tempo, tutti e dieci i tentacoli del calamaro sono raccolti in un nodo sopra la sua testa e assume una forma snella. L'ugello è dotato di una valvola speciale e i muscoli possono ruotarlo, cambiando la direzione del movimento. Il motore del calamaro è molto economico, è in grado di raggiungere velocità fino a 60 - 70 km/h. (Alcuni ricercatori ritengono che raggiungano anche i 150 km/h!) Non c’è da stupirsi che il calamaro sia chiamato “siluro vivente”. Piegando i tentacoli avvolti a destra, a sinistra, in alto o in basso, il calamaro gira in una direzione o nell'altra. Poiché un volante del genere, rispetto all'animale stesso, ha un aspetto molto grandi dimensioni, allora il suo leggero movimento è sufficiente al calamaro, anche a avanti a tutta velocità, potrebbe facilmente schivare una collisione con un ostacolo. Una brusca svolta del volante e il nuotatore si precipita dentro retro. Quindi ha piegato indietro l'estremità dell'imbuto e ora scivola a testa in giù. L'ha piegato a destra e la spinta del getto lo ha gettato a sinistra. Ma quando hai bisogno di nuotare velocemente, l'imbuto sporge sempre proprio tra i tentacoli e il calamaro si precipita per primo con la coda, proprio come correrebbe un gambero: un camminatore veloce dotato dell'agilità di un corridore.

Se non c'è bisogno di correre, calamari e seppie nuotano, ondeggiando le pinne: onde in miniatura li attraversano da davanti a dietro, e l'animale scivola con grazia, spingendosi di tanto in tanto anche con un getto d'acqua gettato da sotto il mantello. Quindi sono chiaramente visibili gli shock individuali che il mollusco riceve al momento dell'eruzione dei getti d'acqua. Alcuni cefalopodi possono raggiungere velocità fino a cinquantacinque chilometri orari. Sembra che nessuno abbia effettuato misurazioni dirette, ma questo può essere giudicato dalla velocità e dal raggio di volo dei calamari volanti. E si scopre che i polpi hanno tali talenti nella loro famiglia! Il miglior pilota tra i molluschi è il calamaro Stenoteuthis. I marinai inglesi lo chiamano calamaro volante (“calamaro volante”). Questo è un piccolo animale delle dimensioni di un'aringa. Insegue i pesci con una velocità tale che spesso salta fuori dall'acqua, sfiorandone la superficie come una freccia. Ricorre a questo trucco per salvarsi la vita dai predatori: tonno e sgombro. Avendo sviluppato la massima spinta del getto nell'acqua, il calamaro pilota decolla in aria e vola sopra le onde per più di cinquanta metri. L'apogeo del volo di un razzo vivente si trova così in alto sopra l'acqua che i calamari volanti spesso finiscono sui ponti delle navi oceaniche. Da quattro a cinque metri non è un'altezza record alla quale i calamari si alzano in cielo. A volte volano ancora più in alto.

Il ricercatore inglese di molluschi Dr. Rees descrisse in un articolo scientifico un calamaro (lungo solo 16 centimetri), che, dopo aver volato per una discreta distanza in aria, cadde sul ponte di uno yacht, che si innalzava di quasi sette metri sopra l'acqua.

Succede che molti calamari volanti cadono sulla nave in una cascata scintillante. L'antico scrittore Trebius Niger una volta raccontò una triste storia di una nave che presumibilmente affondò sotto il peso dei calamari volanti caduti sul ponte. I calamari possono decollare senza accelerazione.

Anche i polpi possono volare. Il naturalista francese Jean Verani vide come un normale polpo accelerò in un acquario e improvvisamente saltò fuori dall'acqua all'indietro. Dopo aver descritto nell'aria un arco lungo circa cinque metri, si lasciò cadere nell'acquario. Quando prendeva velocità per saltare, il polpo si muoveva non solo grazie alla spinta del getto, ma remava anche con i suoi tentacoli.
I polpi larghi nuotano, ovviamente, peggio dei calamari, ma nei momenti critici possono mostrare una classe da record per i migliori velocisti. Lo staff del California Aquarium ha provato a fotografare un polipo che attaccava un granchio. Il polpo si precipitava verso la sua preda con una velocità tale che la pellicola, anche durante le riprese alla massima velocità, conteneva sempre grasso. Ciò significa che il lancio è durato centesimi di secondo! In genere, i polpi nuotano relativamente lentamente. Joseph Seinl, che studiò le migrazioni dei polpi, calcolò: un polpo di mezzo metro nuota nel mare con velocità media circa quindici chilometri orari. Ogni getto d'acqua gettato fuori dall'imbuto lo spinge in avanti (o meglio, all'indietro, visto che il polpo nuota all'indietro) per due-due metri e mezzo.

Il movimento del getto può essere trovato anche nel mondo vegetale. Ad esempio, i frutti maturi del "cetriolo pazzo", al minimo tocco, rimbalzano sul gambo e un liquido appiccicoso con semi viene espulso con forza dal buco risultante. Il cetriolo stesso vola via direzione opposta fino a 12 mt.

Conoscendo la legge di conservazione della quantità di moto, puoi modificare la tua velocità di movimento in spazio aperto. Se sei su una barca e hai diverse pietre pesanti, lanciarle in una certa direzione ti sposterà nella direzione opposta. Lo stesso accadrà nel spazio esterno, ma per questo usano motori a reazione.

Tutti sanno che un colpo di pistola è accompagnato da un rinculo. Se il peso del proiettile fosse uguale al peso della pistola, si allontanerebbero alla stessa velocità. Il rinculo avviene perché la massa di gas espulsa crea una forza reattiva, grazie alla quale il movimento può essere assicurato sia nell'aria che nello spazio senz'aria. E maggiore è la massa e la velocità dei gas che fluiscono, maggiore è la forza di rinculo percepita dalla nostra spalla, più forte è la reazione dell'arma, maggiore è la forza reattiva.

Applicazione della propulsione a reazione nella tecnologia

Per molti secoli l'umanità ha sognato il volo spaziale. Gli scrittori di fantascienza hanno proposto una varietà di mezzi per raggiungere questo obiettivo. Nel XVII secolo apparve una storia dello scrittore francese Cyrano de Bergerac su un volo sulla luna. L'eroe di questa storia raggiunse la Luna su un carro di ferro, sul quale lanciò costantemente un potente magnete. Attratto da lui, il carro salì sempre più in alto sopra la Terra fino a raggiungere la Luna. E il barone di Munchausen disse di essere salito sulla luna lungo un gambo di fagioli.

Alla fine del primo millennio d.C., la Cina inventò la propulsione a reazione, che alimentava i razzi: tubi di bambù pieni di polvere da sparo, usati anche come divertimento. Anche uno dei primi progetti automobilistici prevedeva un motore a reazione e questo progetto apparteneva a Newton

L'autore del primo progetto al mondo di un aereo a reazione destinato al volo umano fu il rivoluzionario russo N.I. Kibalchich. Fu giustiziato il 3 aprile 1881 per la sua partecipazione all'attentato all'imperatore Alessandro II. Ha sviluppato il suo progetto in carcere dopo essere stato condannato a morte. Kibalchich ha scritto: “Mentre ero in prigione, pochi giorni prima della mia morte, sto scrivendo questo progetto. Credo nella fattibilità della mia idea, e questa fede mi sostiene nella mia terribile situazione... Affronterò con calma la morte, sapendo che la mia idea non morirà con me.”

L'idea di utilizzare i razzi per i voli spaziali fu proposta all'inizio di questo secolo dallo scienziato russo Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Nel 1903 apparve in stampa un articolo dell'insegnante del ginnasio di Kaluga K.E. Tsiolkovsky “Esplorazione degli spazi del mondo utilizzando strumenti reattivi”. Quest'opera conteneva la più importante equazione matematica per l'astronautica, oggi conosciuta come la “formula Tsiolkovsky”, che descriveva il movimento di un corpo di massa variabile. Successivamente, ha sviluppato un progetto di motore a razzo basato su combustibile liquido, ha proposto un progetto di razzo multistadio, ha espresso l'idea della possibilità di creare intere città spaziali nell'orbita terrestre bassa. Ha dimostrato che l'unico dispositivo in grado di superare la gravità è un razzo, ad es. un dispositivo con un motore a reazione che utilizza carburante e ossidante situati sul dispositivo stesso.

Motore a reazioneè un motore che converte l'energia chimica del carburante in energia cinetica getto di gas, mentre il motore acquista velocità nella direzione opposta.

L'idea di K.E. Tsiolkovsky è stata implementata dagli scienziati sovietici sotto la guida dell'accademico Sergei Pavlovich Korolev. Il primo satellite terrestre artificiale della storia fu lanciato da un razzo nell'Unione Sovietica il 4 ottobre 1957.

Il principio della propulsione a reazione è ampiamente utilizzato applicazione pratica nell'aviazione e nell'astronautica. Non esiste alcun mezzo nello spazio con il quale un corpo possa interagire e quindi cambiare la direzione e l'entità della sua velocità, quindi per voli spaziali possono essere utilizzati solo quelli reattivi aereo, cioè i razzi.

Dispositivo a razzo

Il moto di un razzo si basa sulla legge di conservazione della quantità di moto. Se ad un certo punto un corpo viene lanciato via dal razzo, acquisirà lo stesso impulso, ma diretto nella direzione opposta

Qualsiasi razzo, indipendentemente dal suo design, ha sempre un guscio e un carburante con un ossidante. L'involucro del razzo comprende il carico utile (in questo caso la navicella spaziale), il vano strumenti e il motore (camera di combustione, pompe, ecc.).

La massa principale del razzo è costituita da carburante con un ossidante (l'ossidante è necessario per mantenere la combustione del carburante, poiché nello spazio non c'è ossigeno).

Carburante e ossidante vengono forniti alla camera di combustione mediante pompe. Il carburante, una volta bruciato, si trasforma in gas alta temperatura E alta pressione. A causa della grande differenza di pressione nella camera di combustione e nello spazio, i gas della camera di combustione fuoriescono attraverso la campana in un potente getto forma speciale, chiamato ugello. Lo scopo dell'ugello è aumentare la velocità del getto.

Prima del lancio del razzo, la sua quantità di moto è zero. Come risultato dell'interazione del gas nella camera di combustione e in tutte le altre parti del razzo, il gas che fuoriesce attraverso l'ugello riceve un impulso. Allora il razzo è un sistema chiuso e la sua quantità di moto totale deve essere zero dopo il lancio. Pertanto, l'intero guscio del razzo che si trova al suo interno riceve un impulso uguale in grandezza all'impulso del gas, ma opposto nella direzione.

La parte più massiccia del razzo, destinata al lancio e all'accelerazione dell'intero razzo, è chiamata primo stadio. Quando il primo passo massiccio razzo multistadio esaurisce tutte le riserve di carburante durante l'accelerazione, si separa. Un'ulteriore accelerazione viene continuata dal secondo stadio, meno massiccio, che aggiunge un po' più di velocità a quella precedentemente raggiunta con l'aiuto del primo stadio, e poi si separa. Il terzo stadio continua ad aumentare la velocità fino al valore richiesto e trasporta il carico utile in orbita.

La prima persona a volare nello spazio fu un cittadino dell'Unione Sovietica, Yuri Alekseevich Gagarin. 12 aprile 1961 Ha fatto il giro del globo sul satellite Vostok.

I razzi sovietici furono i primi a raggiungere la Luna, a circondarla e a fotografarne il lato invisibile dalla Terra, e furono i primi a raggiungere il pianeta Venere e a trasportare strumenti scientifici sulla sua superficie. Nel 1986, due navi spaziali sovietiche, Vega 1 e Vega 2, esaminarono da vicino la cometa di Halley, che si avvicina al Sole una volta ogni 76 anni.

La logica della natura è la logica più accessibile e più utile per i bambini.

Konstantin Dmitrievich Ushinsky(03.03.1823–03.01.1871) - Insegnante russo, fondatore della pedagogia scientifica in Russia.

BIOFISICA: IL MOTO DEI GETTI NELLA NATURA VIVENTE

Invito i lettori delle Pagine Verdi ad approfondire mondo affascinante biofisici e conoscere i principali principi della propulsione a reazione nella fauna selvatica. Oggi in programma: bocca d'angolo della medusa- la più grande medusa del Mar Nero, capesante, intraprendente Larva di libellula a dondolo, Sorprendente il calamaro con il suo impareggiabile motore a reazione e meravigliose illustrazioni eseguite da un biologo sovietico e artista animale Kondakov Nikolai Nikolaevich.

Numerosi animali si muovono in natura utilizzando il principio della propulsione a getto, ad esempio meduse, capesante, larve di libellula, calamari, polpi, seppie... Conosciamone meglio alcuni ;-)

Il metodo a getto di movimento delle meduse

Le meduse sono uno dei predatori più antichi e numerosi del nostro pianeta! Il corpo di una medusa è composto per il 98% da acqua ed è in gran parte composto da tessuto connettivo idratato. mesoglea funzionando come uno scheletro. La base della mesoglea è la proteina collagene. Il corpo gelatinoso e trasparente della medusa ha la forma di una campana o di un ombrello (pochi millimetri di diametro fino a 2,5 mt). La maggior parte delle meduse si muovono in modo reattivo, spingendo l'acqua fuori dalla cavità dell'ombrello.

Medusa Cornerata(Rhizostomae), ordine degli animali celenterati della classe degli scifoidi. Medusa ( fino a 65cm di diametro) privi di tentacoli marginali. I bordi della bocca sono allungati in lobi orali con numerose pieghe che crescono insieme per formare molte aperture orali secondarie. Toccare le lame della bocca può causare ustioni dolorose causato dall’azione delle cellule urticanti. Circa 80 specie; Vivono principalmente nei mari tropicali, meno spesso nei mari temperati. In Russia - 2 tipi: Rhizostoma polmonare comune in nero e Mari d'Azov, Rhopilema asamushi trovato nel Mar del Giappone.

Fuga a getto di capesante di vongole

Capesante di crostacei, di solito sdraiati tranquillamente sul fondo, quando il loro principale nemico si avvicina a loro - un predatore deliziosamente lento, ma estremamente insidioso - stella marina- stringono bruscamente le porte del loro lavandino, spingendone con forza l'acqua fuori. Usando così principio di propulsione a getto, emergono e, continuando ad aprire e chiudere il guscio, possono nuotare per una distanza considerevole. Se per qualche motivo la capesante non ha il tempo di scappare con la sua volo in jet, stella marina lo abbraccia, apre il guscio e lo mangia...

Capesante Di Mare(Pecten), un genere di invertebrati marini della classe bivalvi(Bivalvia). Il guscio della capesante è arrotondato con un bordo della cerniera dritto. La sua superficie è ricoperta da nervature radiali divergenti dalla sommità. Le valvole del guscio sono chiuse da un forte muscolo. Pecten maximus, Flexopecten glaber vivono nel Mar Nero; nei mari del Giappone e di Okhotsk – Mizuhopecten yessoensis ( fino a 17 cm di diametro).

Pompa a getto per larva di libellula a bilanciere

Temperamento Larve di libellula rocker, O eshny(Aeshna sp.) non è meno predatore dei suoi parenti alati. Vive per due e talvolta quattro anni nel regno sottomarino, strisciando lungo il fondo roccioso, rintracciando piccoli abitanti acquatici, includendo felicemente girini e avannotti di dimensioni abbastanza grandi nella sua dieta. Nei momenti di pericolo, la larva della libellula dondolo si alza in volo e nuota in avanti a scatti, spinta dall'opera degli straordinari pompa a getto. Prendendo l'acqua nell'intestino posteriore e poi gettandola bruscamente fuori, la larva salta in avanti, spinta dalla forza di rinculo. Usando così principio di propulsione a getto, la larva della libellula a dondolo con sussulti e sussulti sicuri si nasconde dalla minaccia che la insegue.

Impulsi reattivi dell'“autostrada” nervosa dei calamari

In tutti i casi di cui sopra (principi di propulsione a getto di meduse, capesante, larve di libellula rocker), gli urti e gli scatti sono separati l'uno dall'altro da periodi di tempo significativi, pertanto non viene raggiunta un'elevata velocità di movimento. Per aumentare la velocità del movimento, in altre parole, numero di impulsi reattivi per unità di tempo, è necessario aumento della conduzione nervosa che stimolano la contrazione muscolare, manutenzione di un motore a reazione vivente. Una conduttività così elevata è possibile con un grande diametro del nervo.

Questo è noto I calamari hanno le fibre nervose più grandi del mondo animale. In media raggiungono un diametro di 1 mm - 50 volte più grande di quello della maggior parte dei mammiferi - e conducono l'eccitazione ad una velocità 25 m/sec. E un calamaro di tre metri dosidico(vive al largo delle coste del Cile) lo spessore dei nervi è straordinariamente grande - 18 mm. I nervi sono grossi come corde! I segnali cerebrali - gli eccitatori delle contrazioni - corrono lungo la nervosa "autostrada" del calamaro alla velocità di un'auto - 90 chilometri all'ora.

Grazie ai calamari, all'inizio del XX secolo la ricerca sulle funzioni vitali dei nervi ha fatto rapidi progressi. "E chi lo sa, scrive il naturalista britannico Frank Lane, forse ora ci sono persone che devono ai calamari il fatto di averli sistema nervosoè in buone condizioni..."

La velocità e la manovrabilità del calamaro sono spiegate anche dalla sua eccellente forme idrodinamiche corpo animale, perché calamaro e soprannominato “siluro vivente”.

Calamaro(Teuthoidea), sottordine dei cefalopodi dell'ordine dei Decapodi. La dimensione è solitamente di 0,25-0,5 m, ma alcune specie lo sono animali invertebrati più grandi(i calamari del genere Architeuthis raggiungono 18 milioni, compresa la lunghezza dei tentacoli).
Il corpo dei calamari è allungato, appuntito posteriormente, a forma di siluro, il che determina la loro elevata velocità di movimento come nell'acqua ( fino a 70 chilometri all'ora) e nell'aria (i calamari possono saltare fuori dall'acqua fino ad un'altezza fino a 7 mt).

Motore a reazione Squid

Propulsione a getto, ora utilizzato nei siluri, negli aerei, nei missili e nei proiettili spaziali, è anche caratteristico di cefalopodi: polpi, seppie, calamari. Di grande interesse per tecnici e biofisici è motore a reazione di calamari. Notate con quanta semplicità, con quale minimo utilizzo di materiale, la natura ha risolto questo compito complesso e ancora insuperato;-)

In sostanza, il calamaro ha due motori fondamentalmente diversi ( riso. 1a). Quando si muove lentamente, utilizza una grande pinna a forma di diamante, che periodicamente si piega sotto forma di un'onda che scorre lungo il corpo. Il calamaro utilizza un motore a reazione per lanciarsi rapidamente.. La base di questo motore è il mantello: il tessuto muscolare. Circonda il corpo del mollusco su tutti i lati, costituendo quasi la metà del volume del suo corpo, e forma una sorta di serbatoio - cavità del mantello - la "camera di combustione" di un razzo vivente, in cui viene periodicamente aspirata l'acqua. La cavità del mantello contiene branchie e organi interni calamaro ( riso. 1b).

Con il metodo del nuoto a getto l'animale aspira l'acqua attraverso un'ampia fessura del mantello aperta nella cavità del mantello dallo strato limite. La fessura del mantello viene strettamente “fissata” con speciali “bottoni-gemelli” dopo che la “camera di combustione” di un motore vivente è stata riempita con acqua di mare. La fessura del mantello si trova vicino al centro del corpo del calamaro, dove è più spessa. La forza che provoca il movimento dell'animale viene creata lanciando un flusso d'acqua attraverso uno stretto imbuto, che si trova sulla superficie addominale del calamaro. Questo imbuto, o sifone, lo è "ugello" di un motore a reazione vivente.

L'“ugello” del motore è dotato di una valvola speciale e i muscoli possono girarlo. Modificando l'angolo di installazione dell'ugello a imbuto ( riso. 1c), il calamaro nuota ugualmente bene sia in avanti che all'indietro (se nuota all'indietro, l'imbuto è esteso lungo il corpo e la valvola è premuta contro la sua parete e non interferisce con il flusso d'acqua che scorre dalla cavità del mantello; quando il calamaro ha bisogno di avanzare, l'estremità libera dell'imbuto si allunga leggermente e si piega sul piano verticale, la sua uscita collassa e la valvola assume una posizione curva). Gli shock a reazione e l'assorbimento dell'acqua nella cavità del mantello si susseguono con velocità sfuggente, e il calamaro si precipita come un razzo nel blu dell'oceano.

Squid e il suo motore a reazione - Figura 1

1a) calamari – siluro vivo; 1b) motore a reazione di calamari; 1c) la posizione dell'ugello e della sua valvola quando il calamaro si muove avanti e indietro.

L'animale impiega una frazione di secondo a prendere l'acqua e a spingerla fuori. Aspirando l'acqua nella cavità del mantello nella parte posteriore del corpo durante i periodi di movimenti lenti dovuti all'inerzia, il calamaro effettua l'aspirazione dello strato limite, impedendo così lo stallo del flusso durante un regime di flusso instabile. Aumentando le porzioni d'acqua espulse e aumentando la contrazione del mantello, il calamaro aumenta facilmente la sua velocità di movimento.

Il motore a reazione Squid è molto economico, grazie al quale può raggiungere la velocità 70 chilometri all'ora; alcuni ricercatori lo credono addirittura 150 chilometri all'ora!

Gli ingegneri hanno già creato motore simile a un motore a reazione di calamari: Questo cannone ad acqua, funzionando con un motore convenzionale a benzina o diesel. Perché motore a reazione di calamari attira ancora l'attenzione degli ingegneri ed è oggetto di attente ricerche da parte dei biofisici? Per lavorare sott'acqua è conveniente avere un dispositivo che funzioni senza accesso aria atmosferica. La ricerca creativa degli ingegneri è finalizzata alla realizzazione di un progetto motore a idrogetto, simile getto d'aria…

Basato su materiali tratti da libri meravigliosi:
“La biofisica nelle lezioni di fisica” Cecilia Bunimovna Katz,
E "Primati del mare" Igor Ivanovic Akimushkina

Kondakov Nikolay Nikolaevich (1908–1999) – Biologo sovietico, artista animale, Candidato di Scienze Biologiche. Contributo principale a scienza biologica i disegni che ha realizzato sono diventati vari rappresentanti fauna. Queste illustrazioni sono state incluse in molte pubblicazioni, come ad esempio Grande Enciclopedia Sovietica, Libro Rosso dell'URSS, negli atlanti degli animali e nei sussidi didattici.

Akimushkin Igor Ivanovic (01.05.1929–01.01.1993) – Biologo sovietico, scrittore e divulgatore della biologia, autore di famosi libri scientifici sulla vita animale. Vincitore del premio "Conoscenza" della All-Union Society. Membro dell'Unione degli scrittori dell'URSS. La pubblicazione più famosa di Igor Akimushkin è un libro in sei volumi "Mondo animale".

I materiali in questo articolo saranno utili per applicare non solo nelle lezioni di fisica E biologia, ma anche nelle attività extrascolastiche.
Materiale biofisicoè estremamente utile per mobilitare l'attenzione degli studenti, per trasformare formulazioni astratte in qualcosa di concreto e vicino, influenzando non solo la sfera intellettuale, ma anche emotiva.

Letteratura:
§ Katz Ts.B. Biofisica nelle lezioni di fisica

§ § Akimushkin I.I. Primati del mare
Mosca: Casa editrice Mysl, 1974
§ Tarasov L.V. Fisica in natura
Mosca: Casa editrice Prosveshchenie, 1988

La reattività e il movimento attraverso questo sono un fenomeno abbastanza diffuso in natura. Ebbene, scienziati e inventori lo hanno “spiato” e utilizzato nei loro sviluppi tecnici. Gli esempi possono essere visti ovunque. Spesso noi stessi non prestiamo attenzione al fatto che questo o quell'oggetto - un essere vivente, un meccanismo tecnico - si muove con l'aiuto di questo fenomeno.

Cos'è la propulsione a reazione?

Nella natura vivente la reattività è un movimento che può verificarsi in caso di separazione di qualsiasi particella dal corpo ad una certa velocità. Nella tecnologia viene utilizzato lo stesso principio: la legge di conservazione degli impulsi. Esempi di tecnologia di propulsione a reazione: in un razzo costituito da un guscio (che comprende anche un motore, dispositivi di controllo, un'area utile per lo spostamento del carico) e carburante con un ossidante, il carburante brucia, trasformandosi in gas che esplodono attraverso gli ugelli con un getto potente, dando velocità all'intera struttura nella direzione opposta.

Esempi di propulsione a reazione in natura

Molti esseri viventi utilizzano questo principio di movimento. È caratteristico delle larve di alcune specie di libellule, meduse e molluschi - pettine, seppie, polpi, calamari. E dentro flora- la flora della Terra - ci sono anche specie che sfruttano questo fenomeno per l'inseminazione.

"Cetriolo squirta"

Flora ci fornisce esempi di propulsione a reazione. Solo da aspetto Questa pianta dallo strano soprannome è simile ai cetrioli a cui siamo abituati. E ha acquisito l'epiteto “pazzo” per il modo insolito di spargere i suoi semi. Quando sono maturi, i frutti della pianta rimbalzano sugli steli. Questo crea un foro attraverso il quale il cetriolo spara un liquido contenente semi adatti alla propagazione mediante reattività. E il frutto stesso può volare fino a 12 metri nella direzione opposta al tiro.

Come si muove una seppia?

Esempi di propulsione a reazione sono abbastanza ampiamente rappresentati nella fauna. La seppia è un cefalopode dotato di uno speciale imbuto situato nella parte anteriore del corpo. Attraverso di esso (e attraverso un'ulteriore fessura laterale) l'acqua entra nel corpo dell'animale, nella cavità branchiale. Quindi il liquido viene espulso bruscamente attraverso un imbuto e le seppie possono dirigere un tubo speciale lateralmente o indietro. La forza inversa risultante fornisce movimento in diverse direzioni.

Salpa

Questi animali appartengono alla famiglia dei tunicati - vividi esempi propulsione a reazione in natura. Hanno corpi cilindrici traslucidi di piccole dimensioni e vivono nelle acque superficiali degli oceani del mondo. Quando si muove, l'animale aspira l'acqua attraverso un foro situato nella parte anteriore del corpo. Il liquido è posto in un'ampia cavità del suo corpo, nella quale le branchie si trovano diagonalmente. La salpa beve un sorso d'acqua e allo stesso tempo il foro si chiude ermeticamente ei muscoli del corpo - trasversali e longitudinali - si contraggono. Di conseguenza, l'intero corpo della salpa si contrae e l'acqua viene espulsa bruscamente dal foro posteriore. Pertanto le salpe sfruttano il principio della reattività nel loro movimento nell'elemento acqua.

Meduse, molluschi, plancton

Ci sono altri abitanti del mare che si muovono in modo simile. Probabilmente tutti hanno incontrato qualcuno in acqua almeno una volta mentre si rilassavano sulla costa. vari tipi medusa Ma si muovono anche sfruttando la reattività. Plancton marino, più precisamente, parte di esso e capesante: si muovono tutti così.

Esempi di moto a getto dei corpi. Calamaro

Il calamaro ha una struttura corporea unica. Nella sua struttura, infatti, è racchiuso un potente motore a reazione dall'ottima efficienza. Questo rappresentante della fauna dei mari e degli oceani vive talvolta a grandi profondità e raggiunge dimensioni enormi. Anche il corpo dell'animale ricorda nella sua forma un razzo. Più precisamente, questo moderno razzo inventato dagli scienziati imita le forme dei calamari create dalla natura. Inoltre, per i movimenti tranquilli nell'ambiente acquatico, viene utilizzata una pinna, ma se è necessario uno scatto, allora vale il principio della reattività!

Se ti viene chiesto di fornire esempi di propulsione a reazione in natura, prima di tutto possiamo parlare di questo mollusco. Il suo mantello muscolare circonda una cavità situata nel corpo. L'acqua viene aspirata dall'esterno e poi espulsa in modo abbastanza brusco attraverso un ugello stretto (che ricorda un razzo). Risultato: il calamaro si muove a scatti nella direzione opposta. Questa caratteristica consente all'animale di muoversi in modo equo alte velocità, sorpassando la preda o fuggendo dall'inseguimento. Può raggiungere velocità paragonabili a quelle di una nave moderna ben attrezzata: fino a 70 chilometri orari. E alcuni scienziati che studiano nel dettaglio il fenomeno parlano di velocità che raggiungono i 150 km/h! Inoltre, questo rappresentante dell'oceano ha una buona manovrabilità grazie ai tentacoli, piegati in un mazzo, che si piegano quando si muovono nelle giuste direzioni.