Fizika. Reaktivno kretanje u prirodi i tehnologiji

Jet propulzija u prirodi i tehnologiji vrlo je čest fenomen. U prirodi se događa kada se jedan dio tijela dijeli s određenom brzinom iz nekog drugog dijela. U tom slučaju, reaktivna sila pojavljuje se bez interakcije danog organizma s vanjskim tijelima.

Da bismo razumjeli što je u pitanju, najbolje je pogledati primjere. Primjeri mlaznih propulzija u prirodi i tehnologiji su brojni. Prvo ćemo govoriti o tome kako ga koriste životinje, a zatim kako se koristi u tehnologiji.

Meduza, ličinke vretenaca, planktona i mekušaca

Mnogi, plivajući u moru, susreli su meduza. U Crnom moru, u svakom slučaju, nedostaju. Međutim, nisu svi mislili da meduza kreću uz pomoć mlaznog pogona. Ista metoda koriste ličinke vretenaca, kao i neki predstavnici morskih planktona. Učinkovitost morskih beskralješnjaka koje ga koriste često je mnogo veća od tehničkih izuma.

Mnoge školjke kretale su se na način koji nas zanima. Kao primjer, možete donijeti sipu, lignje i hobotnicu. Konkretno, školjkaši mekušca mogu se kretati naprijed pomoću mlaza vode koja se izbacuje iz ljuske kada se krila oštro preklapaju.

A to su samo neki primjeri iz života životinjskog svijeta, koji se može navesti, otkrivajući temu: "Jet pokret u svakodnevnom životu, prirodi i tehnologiji".

Kako se krema kretati?

Vrlo zanimljivo u tom pogledu i sipu. Kao i mnogi mliječni čamci, pomiče se u vodi pomoću sljedećeg mehanizma. Kroz posebni lijevak, koji se nalazi ispred tijela, a također i kroz stranu rascjepku, sipa vodi vodu u njegovu šupljinu. Zatim ga energično baca kroz lijevak. Sipa cijevi usmjerava sipu natrag ili bočno. Ovo kretanje može se provesti u različitim smjerovima.

Način koji koristi salpa

Znatiželjan i način na koji se koristi salpa. Ovo je ime morske životinje s prozirnim tijelom. Salpa tijekom vožnje uvuče u vodu, koristeći prvu rupu za to. Voda je u šupljoj šupljini, au njemu se škrge dijagonalno nalaze. Rupa se zatvara kada salpa uzme veliki gutljaj vode. Njezine poprečne i uzdužne mišiće ugovore, cijelo tijelo životinje se stisne. Kroz stražnju rupu voda se gura. Životinja se pomiče naprijed zbog reakcije izlazeće struje.

Lignje - "živi torpeda"

Najveći interes je, možda, mlazni motor koji ima lignje. Ova životinja se smatra najvećim predstavnikom beskralježnjaka, nastanjujući velike oceanske dubine. U letećim plovilima, lignje je postiglo pravi savršenstvo. Čak i tijelo tih životinja nalikuje raketi s vanjskim oblicima. Umjesto toga, to je raketa koja kopira lignje, jer je on taj koji posjeduje neosporno prvenstvo u ovom pitanju. Ako se morate pomaknuti polako, životinja koristi veliku perajicu u obliku dijamanta, koja povremeno raste. Ako trebate brzo bacanje, mlazni motor dolazi do spašavanja.

Sa svih strana tijelo mekušaca okruženo je plaštem - mišićnim tkivom. Gotovo polovica ukupnog volumena tijela životinje pada na volumen njezine šupljine. Lignje koristi šupljinu plašta za kretanje, sisanje vode unutar njega. Zatim oštro baca prikupljeni tok vode kroz usku mlaznicu. Kao rezultat toga, on se vraća natrag velikom brzinom. U ovom slučaju, lignje stavlja sve svoje deset kliješta u čvor iznad vaše glave kako bi se dobila moderni oblik. Mlaznica ima poseban ventil, a mišići životinje mogu ga pretvoriti. Na taj se način mijenja smjer kretanja.

Impresivna brzina kretanja lignja

Moram reći da je lignji motor vrlo ekonomičan. Brzina koju može razviti može doseći 60-70 km / h. Neki istraživači čak vjeruju da može dosegnuti do 150 km / h. Kao što možete vidjeti, lignje se naziva "živim torpemom". Može se okretati u pravom smjeru, savijanje dolje, gore, lijevo ili desno, ticala presavijeni skupinom.

Kako lignje upravlja pokretom

U usporedbi s veličinom životinje, kolo upravljača je vrlo velik, tako da lignje lako može izbjeći sudar s preprekom, čak i krećući se pri maksimalnoj brzini, dovoljna je samo lagana kretnja kretanja. Ako se oštro okrene, životinja odmah bježi u suprotnom smjeru. Lignje se zakreće na kraj lijevka i kao rezultat može najprije kliziti glavu. Ako ga zakreće udesno, bacit će ga lijevo mlazom mlaznice. Međutim, kada trebate brzo plivati, lijevak je uvijek izravno između ticala. Životinja u ovom slučaju gura svoj rep prema naprijed, poput trkaćeg psa, ako ima brzinu konja.

U slučaju kada nije potrebno nagaziti, sipa i lignja plivaju, valoviti s perajama. Ispred njih prolaze kroz minijaturne valove. Lignje i sipa graciozno kliznu. Oni se samo ponekad guraju s mlazom vode, koji je izbačen iz ispod njihove plašta. Odvojene tremor, koje mollusk primaju kada izbacuju mlaznice vode, u takvim su vremenima jasno vidljivi.

Leteći lignje

Neki glavonožci mogu ubrzati do 55 km / h. Čini se da nitko nije izvršio izravna mjerenja, ali takav lik možemo nazvati na temelju raspona i brzine letećeg lignje. Ispada da postoje takvi. Kalmar stenotevtis je najbolji pilot svih mekušaca. Engleski mornari to zovu leteći lignje (leti lignje). Ova životinja, čija je slika prikazana iznad, je mala veličina, s oko haringe. Tako je brzo provodi ribu koja često izlazi iz vode, brišući strelicu iznad njegove površine. Ovaj trik, on koristi, iu slučaju kada mu prijeti predatori - skuše i tuna. Nakon što je razvio maksimalni reaktivni potisak u vodi, lignje počinje u zraku, a zatim leti preko 50 metara iznad valova. Istodobno, vrhunac njegova leta je toliko visok da često leteće lignje padaju na palubu brodova. Visina od 4-5 metara za njih nikako nije rekord. Ponekad se leteći leti još veće.

Dr. Rice, istraživač školjaka iz Velike Britanije, opisao je u svom znanstvenom članku predstavnik ovih životinja, čija je dužina tijela bila samo 16 cm, ali je uspio letjeti kroz zraku, a zatim je sletio na mostove jahte. I visina ovog mosta bila je gotovo 7 metara!

Postoje slučajevi kada se na brodu istodobno pada puno leteći leteći. Trebius Niger, drevni pisac, jednom je ispričao tužnu priču o brodu koji je izgledao kao da ne može nositi težinu tih morskih životinja i potonuo. Zanimljivo je da lignje može letjeti čak i bez overclockinga.

Letenje hobotnica

Mogućnost letenja također ima hobotnice. Jean Verani, francuski prirodoslovac, gledao je kako je jedan od njih preuranjen u svoj akvarij, a onda je odjednom iskočio iz vode. Životinja opisana u zraku luka oko 5 metara, a zatim flopped u akvarij. Hobotnica, dobivajući potrebnu brzinu za skok, preselila se ne samo kroz reaktivni potisak. Također je zabacio svoje ticalo. Octopus vrećast, pa plivaju gore od lignje, ali u kritičnim trenucima i ove životinje mogu dati izgledi najboljim sprinterima. Radnici kalifornijskog akvarija željeli su napraviti fotografiju hobotnice koja napada rak. Međutim, hobotnica, koja je prolazila do plijena, razvila je takvu brzinu da se fotografije čak i kada se koristi poseban način pokazao bljednjim. To znači da je bacanje trajalo djelić sekunde!

Međutim, hobotnice obično plivaju prilično polako. Znanstvenik Joseph Seinl, koji je proučavao migraciju hobotnica, otkrio je da hobotnica, veličine 0,5 m, pluta po prosječnoj brzini od oko 15 km / h. Svaki mlaz vode koji baca iz lijevka, gura ga naprijed (točnije, natrag, dok pliva unatrag) negdje na 2-2,5 m.

"Mad Cucumber"

Može se razmotriti i reaktivno kretanje u prirodi i tehnologiji i primjenom primjeraka iz biljnog svijeta. Jedan od najpoznatijih je zreliji plod tzv. Žestokog krastavaca. Odbijaju se od stabljike na najmanji dodir. Zatim se iz dobivene rupice izbacuje posebna ljepljiva tekućina s velikom silom u kojoj se nalaze sjemenke. Sam krastavac leti u suprotnom smjeru za udaljenost do 12 m.

Zakon o očuvanju zamaha

Potrebno je također reći io njemu, s obzirom na mlazni pokret u prirodi i tehnologiji. Poznavanje zakona očuvanja zamaha omogućuje nam da promijenimo, osobito, vlastitu brzinu kretanja, ako smo na otvorenom prostoru. Na primjer, sjedite u čamcu i imate nekoliko kamenja s vama. Ako ih bacite u određenom smjeru, brod će se kretati u suprotnom smjeru. U svemiru, ovaj zakon također djeluje. Međutim, u tu svrhu koriste se raketni motori.

Što još možemo primijetiti primjeri mlaznog kretanja u prirodi i tehnologiji? Vrlo dobro, zakon očuvanja zamaha ilustrira primjer pištolja.

Kao što znate, pucanj iz nje uvijek je popraćen povratnim udarom. Recimo da je težina metka jednaka težini pištolja. U tom bi slučaju letjeli po istoj brzini. Povlačenje je zbog toga što se stvara reaktivna sila, budući da je masa koja se odbacuje. Zahvaljujući ovoj sili, kretanje se osigurava kako u zračnom prostoru tako iu zraku. Što je veća brzina i masa ispuštenih plinova, to je više snaga odmaka koju naša ruka osjeća. Prema tome, reaktivna sila je veća, to je jača reakcija pištolja.

Snovi lete u svemir

Jet propulzija u prirodi i tehnologiji dugogodišnji je izvor novih ideja za znanstvenike. Čovječanstvo je stoljećima sanjalo da leti u svemir. Korištenje mlaznog pogona u prirodi i tehnologiji, mora se pretpostaviti, ni u kojem slučaju ne iscrpljuje.

I sve je počelo s sanom. Pisci iz znanstvene fantastike nekoliko stoljeća prije ponudili su nam različite načine kako postići taj željeni cilj. U 17. stoljeću, književnik Cyrano de Bergerac, stvorio je priču o letu na Mjesec. Njegov je heroj došao na satelit Zemlje, koristeći željezni kola. Iznad ovog dizajna, stalno je bacio jak magnet. Vagon, privučen njome, porastao je sve više i više iznad Zemlje. Na kraju je stigla do mjeseca. Još jedan poznati lik, barun Munchausen, popeo se na mjesec duž stabljike graha.

Naravno, u ovom trenutku malo se znalo o načinu na koji korištenje mlaznih propulzija u prirodi i tehnologiji može olakšati život. No, let fantasya, naravno, otvorio je nove horizonte.

Na putu do izvanrednog otkrića

U Kini na kraju 1. tisućljeća AD. e. Izumio je raketni pogonski sustav. Potonji su bili samo cijevi od bambusa, koje su bile ispunjene barutom. Ove su rakete pokrenute za zabavu. Mlazni motor se koristio u jednom od prvih projekata automobila. Ta ideja pripada Newtonu.

O tome kako nastaje mlazni pokret u prirodi i tehnologiji, misli i N.I. Kibalchich. To je ruski revolucionar, autor prvog nacrta mlaznog zrakoplova, koji je dizajniran da letne čovjeka na njemu. Revolucionar, nažalost, pogubljen je 3. travnja 1881. godine. Kibalchich je optužen da je sudjelovao u pokušaju Aleksandra II. Već u zatvoru, čekajući izvršenje smrtne kazne, nastavio je proučavati tako zanimljiv fenomen kao mlazni pokret u prirodi i tehnologiji koji se javlja kada se dio objekta odvoji. Kao rezultat tih studija, razvio je svoj projekt. Kibalchich je napisao da ga ta ideja podupire u svom položaju. On je spreman mirno zadovoljiti svoju smrt, znajući da takvo važno otkriće neće propasti s njim.

Realizacija ideje leta u svemir

Obilježavanje mlaznog kretanja u prirodi i tehnologiji nastavilo se proučavati K. E. Tsiolkovsky (njegova fotografija prikazana je gore). Već početkom 20. stoljeća taj veliki ruski znanstvenik predložio je ideju korištenja raketa za svemirske letove. Njegov članak o tom pitanju pojavio se 1903. godine. U njemu je predstavljena matematička jednadžba, koja je postala najvažnija za astronautiku. Poznato je u našem vremenu kao "formula Tsiolkovskog". Ova jednadžba opisuje gibanje tijela koje ima promjenjivu masu. U svom daljnjem radu prezentirao je dijagram raketnog motora koji radi na tekućem gorivu. Tsiolkovsky, proučavajući upotrebu mlaznih propulzija u prirodi i tehnologiji, razvio je višestupanjski raketni dizajn. Također posjeduje ideju o mogućnosti stvaranja cjelovitih gradova svemirskih orbita na zemlji. Evo što su otkrili znanstvenici, proučavajući mlazni pokret u prirodi i tehnologiji. Rakete, kao što je pokazao Tsiolkovsky, jedini su vozila koja mogu prevladati gravitaciju. Projektil je definirao kao mehanizam mlaznog motora koji koristi gorivo i oksidator na njemu. Ovaj aparat pretvara kemijsku energiju goriva, koja postaje kinetička energija plinskog mlaza. Sama projektila počinje se kretati u suprotnom smjeru.

Konačno, znanstvenici su, nakon proučavanja reaktivnog gibanja tijela u prirodi i tehnologiji, nastavili prakticirati. Trebalo je realizirati veliki zadatak ostvarenja dugogodišnjeg sna čovječanstva. I skupinu sovjetskih znanstvenika, na čelu s akademikom S. P. Korolev, suočila se s njom. Shvatila je ideju Tsiolkovskog. Prvi umjetni satelit našeg planeta pokrenut je u SSSR-u 4. listopada 1957. Naravno, koristila se raketa.

G. A. Gagarin (na slici gore) bio je čovjek koji je imao čast biti prvi koji leti u svemiru. Ovaj važan događaj za svijet dogodio se 12. travnja 1961. godine. Gagarin na brodskom satelitu "Istok" letio je po cijelom svijetu. SSSR bila je prva država čiji su projektili došli do Mjeseca, letjeli oko njega i fotografirali stranu nevidljivu sa Zemlje. Osim toga, bili su i Rusi koji su prvi put posjetili Rusiju. Donijeli su znanstvene instrumente na površinu ovog planeta. Američki astronaut Neil Armstrong - prva osoba koja je bila na površini Mjeseca. Sletio je na njega 20. srpnja 1969. godine. Godine 1986. Vega-1 i Vega-2 (brodovi iz SSSR-a) istražili su u neposrednoj blizini kombi Halley, koji se približava Suncu samo jednom svakih 76 godina. Proučavanje prostora nastavlja ...

Kao što možete vidjeti, fizika je vrlo važna i korisna znanost. Jet propulzija u prirodi i tehnologiji samo je jedno od zanimljivih pitanja koja se u njemu razmatraju. A dostignuća ove znanosti su vrlo, vrlo značajna.

Kao i danas, mlazni pogon se koristi u prirodi i tehnologiji

U fizici, posebno važne oktrytiya su napravljene u posljednjih nekoliko stoljeća. Dok priroda ostao je uglavnom nepromijenjen, tehnologija se razvija vrlo brzo. U naše vrijeme, načelo mlazni pogon je naširoko koristi, ne samo u raznim životinjama i biljkama, ali i zrakoplovne i zrakoplovstva. U svemiru ne postoji medij koji tijelo može koristiti sučelje za promjenu veličine i smjer njegove brzine. Zato samo raketa može se koristiti za let u vakuumu svemira.

Danas se aktivno koriste mlazni pogon u svakodnevnom životu, prirode i tehnologije. To više nije tajna kao i prije. Međutim, čovječanstvo se tu ne zaustavlja. Uoči nove horizonte. Nadam se da mlazni pogon u prirodi i tehnologiji ukratko su opisane u članku će potaknuti nekoga na novim otkrićima.