Реактивное движение в приоде и технике

                муниципальное бюджентное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 5»
г. Бердск

    Реактивное движение в природе и быту

                                                                             Выполнил: Ученик 5 класса «Б»,                       Хорошунов Владислав   Тимурович                                                                        Красовская Елена Ивановна  учитель физики, высшей квалификационной категории

                                          Бердск-2014г.

 Содержание

 Введение

1.Цели и задачи исследования …..............................................................1

2.Введение………………………………………………………………1-2

3.Наблюдение реактивного движения

    Практическая часть 1……………………………………………......2-5

4. Примеры реактивного движения в природе ………………………5-6

5. Практическая часть 2………………………………………………..6-7

6. Заключение……………………………………………………………..8

      В течение многих веков человечество мечтало о космических полётах. Писатели-фантасты предлагали самые разные средства для достижения этой цели. В XVII веке появился рассказ французского писателя Сирано де Бержерака о полёте на Луну. Герой этого рассказа добрался до Луны в железной повозке, над которой он всё время подбрасывал сильный магнит. Притягиваясь к нему, повозка всё выше поднималась над Землёй, пока не достигла Луны. А барон Мюнхгаузен рассказывал, что забрался на Луну по стеблю боба.

      Как только я узнал, что в основе размножения  бешеного огурца лежит принцип  реактивного движения. Я решил узнать, где еще применяется реактивное движение.

Цель исследования: Изучить реактивное движение в живой природе и в быту

Задачи

     изучить физические принципы реактивного движения;

·         выявить, где в природе и повседневной жизни встречается реактивное движение;

·         провести опыты, иллюстрирующие реактивное движение;

·         экспериментально выявить от чего зависит скорость ракеты.

                                         I.Введение

       История появления реактивных тепловых двигателей уходит в далекое прошлое. Еще две с лишним тысячи лет назад, в III веке до нашей эры, великий греческий механик и математик Архимед построил пушку.Как же стреляла эта пушка? Один конец ствола сильно нагревали на огне. Затем в нагретую часть ствола наливали воду. Вода мгновенно испарялась и  превращалась в пар. Пар, расширяясь, с силой и грохотом выбрасывал ядро. Реактивное движение основано на принципе действия и противодействия: если одно тело воздействует на другое, то при этом на него самого будет действовать точно такая же сила, но направленная в противоположную сторону.  Я провела опыт, который доказывает, что каждому действию есть равное противодействие. (видеофрагмент )

Пример Взаимодействие двух тележек

В основе современных мощных реактивных двигателях различных типов лежит принцип прямой реакции, т.е. принцип создания движущей силы, в виде реакции струи вытекающего из двигателя "рабочего вещества", обычно - раскалённых газов. Когда реактивная газовая струя выбрасывается из ракеты, сама ракета устремляется в противоположную сторону, разгоняясь до 1-й космической скорости: 8 км/с. Мой опыт с воздушным шаром тоже основан на реактивном движении. У моего шарика нет    такого двигателя, а есть только горлышко и пространство внутри его, заполненного воздухом. Работа моего шарика основана на растяжении резины. Резина растягивается за счет воздуха, вдувая очередную порцию воздуха в оболочку, мы увеличиваем массу воздуха, растет давление на стенки шара, резина растягивается, возникает сила упругости. Когда входное отверстие свободно, воздух с силой вырывается наружу в одну сторону, а оболочка шара начинает двигаться в другую сторону.

1.Наблюдение реактивного движения (Видеофрагмент)

2.Шар на тарелке, вращается. (Видеофрагмент)

Налили в круглый разнос воду, положили на воду шарик, Воздух из шарика начал выходить, и шарик стал вращаться под действием реактивной силы.

II. Примеры реактивного движения в природе

Реактивное движение используется многими моллюсками - осьминогами, кальмарами, каракатицами. Например, морской моллюск-гребешок движется вперёд  за счет реактивной силы струи воды, выброшенной из раковины при резком сжатии ее створок. Личинки стрекоз набирают воду в заднюю кишку, а затем выбрасывают ее и прыгают вперед за счет силы отдачи

Каракатица - как и большинство головоногих моллюсков, движется в воде следующим способом. Она забирает воду в жаберную полость через боковую щель и особую воронку впереди тела, а затем энергично выбрасывает струю воды через воронку. Каракатица направляет трубку воронки в бок или назад и стремительно выдавливая из неё воду, может двигаться в разные стороны.

Наибольший интерес представляет реактивный двигатель кальмара.

Кальмар - является самым крупным беспозвоночным обитателем океанских глубин. Кальмары достигли высшего совершенства в реактивной навигации. У них даже тело своими внешними формами копирует ракету  При медленном ᴨперемещении кальмар пользуется большим ромбовидным плавником, ᴨпериодически изгибающимся. Для быстрого броска он использует реактивный двигатель.  Мышечная ткань - мантия окружает тело моллюска со всех сторон, объем ее полости составляет почти половину объема тела кальмара. Животное засасывает воду внутрь мантийной полости, а затем резко выбрасывает струю воды через узкое сопло и с большой скоростью двигается толчками назад. При этом все десять щупалец кальмара собираются в узел над головой, и он приобретает обтекаемую форму. Сопло снабжено специальным клапаном, и мышцы могут его поворачивать, изменяя направление движения. Двигатель кальмара очень экономичен, он способен развивать скорость до 60 - 70 км/ч. Недаром кальмара называют “живой торпедой”. Изгибая сложенные пучком щупальца вправо, влево, вверх или вниз, кальмар поворачивает в ту или другую сторону. Поскольку такой руль по сравнению с самим животным имеет очень большие размеры, то достаточно его незначительного движения, чтобы кальмар, даже на полном ходу, легко мог увернуться от столкновения с препятствием. Резкий поворот руля - и пловец мчится уже в обратную сторону. Вот изогнул он конец воронки назад и скользит теперь головой вперёд. Выгнул ее вправо - и реактивный толчок отбросил его влево. Но когда нужно плыть быстро, воронка всегда торчит прямо между щупальцами, и кальмар мчится хвостом вперёд, как бежал бы рак - скороход, наделенный резвостью скакуна. Инженеры уже создали двигатель, подобный двигателю кальмара. Его называют водометом.

    Сальпа - морское животное с прозрачным телом, при движении принимает воду через переднее отверстие, причем вода попадает в широкую полость, внутри которой по диагонали натянуты жабры. Как только животное сделает большой глоток воды, отверстие закрывается. Тогда продольные и поперечные мускулы сальпы сокращаются, все тело сжимается, и вода через заднее отверстие выталкивается наружу. Реакция вытекающей струи толкает сальпу вперед.

Выясним, от чего зависит скорость ракеты мы провели серию опытов с пластиковой бутылкой, подвешенной на нитях, в которой сделаны отверстия. В литровой бутылке мы меняли количество отверстий и температуру налитой воды (холодная вода имела температуру 21 ⁰С, горячая вода 95 ⁰С). В результате проделанных опытов были получены следующие результаты.

№ опыта	Количество отверстий	Холодная вода	Горячая вода
		Количество оборотов	Количество оборотов
1	2	1	2
2	4	2	3
3	6	3	4

Мы убедились, что скорость вращения увеличивается  с увеличением скорости истечения топлива.

Вывод:

1.Чем больше скорость газов, тем быстрее движется ракета

2.Чем больше масса газов, тем быстрее движется ракета

Примеры реактивного движения можно обнаружить и в мире растений. В южных странах произрастает растение под названием "бешеный огурец". Стоит только слегка прикоснуться к созревшему плоду, похожему на огурец, как он отскакивает от плодоножки, а через образовавшееся отверстие из плода фонтаном со скоростью до 10 м/с вылетает  жидкость с семенами. Сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении. Стреляет бешеный огурец более чем на 12 м.

В быту на примере душа на гибком шланге можно увидеть проявление реактивного движения. Стоит только пустить в душ  воду, как рукоятка с распылителем на конце отклонится в противоположную вытекающим струям сторону.

На принципе реактивного движения основана работа дождевальных установок для полива посадок в садах и огородах. Напор воды вращает головку с распылителями воды.

Принцип реактивного движения помогает движению пловца. Чем сильнее пловец отталкивает воду назад, тем быстрее он плывёт. Инженеры уже создали  подобный двигателю кальмара. Его называют водометом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы:

Я изучил физические принципы реактивного движения;

выявил, где в природе и повседневной жизни встречается реактивное движение;

провел опыты, иллюстрирующие реактивное движение;

экспериментально выявить от чего зависит скорость ракеты.

Литература

1.. Е. Пономарев. Опыты для изучения реактивного движения. Лаборатория кванта http://kvant.mccme.ru/

2. Сивухин Д.В. Общий курс физики: Учеб. пособие для вузов. В 5 т. Е.1. Механика. – 5-е изд., стереот. – М.:ФИЗМАТЛИТ, 2006.

2. Физика: Механика. 9 кл.: Учеб. для углубленного изучения физики/М.М.Балашов; Под ред. Г.Я.Мякишева. – 3-е изд. – М.:Дрофа, 2001.

3. http://goldref.ru/

4. www.ktrv.ru/

5. http:www.ourkids.ru

6. http:www.college.ru/phusics

7. http:home-edu.ru

8. http:class-fizika.ru