Fizika. Jet-mozgás a természetben és a technológiában

Reaktív mozgás a természetben és a technológiában -nagyon gyakori jelenség. Természetben akkor fordul elő, amikor a test egy része bizonyos mértékig elválik egy másik részbõl. Ebben az esetben a reaktív erő jelenik meg anélkül, hogy a szervezet külső szervekkel kölcsönhatásba lépett volna.

Annak érdekében, hogy megértsük, mi a tét, jobbcsak hivatkozzon a példákra. Példák a sugárhajtásra a természetben és a technológia területén. Először arról fogunk beszélni, hogyan használják az állatok, és hogyan használják fel ezt a technológiát.

Medúza, szitakötő lárva, plankton és puhatestűek

Sokan úsztak a tengerben, találkoztak a medúzaival. A Fekete-tengeren minden esetben elegendő. Azonban nem mindenki gondolta, hogy a medúza mozog a sugárhajtómű segítségével. A szitakötő lárvák, valamint a tengeri plankton néhány képviselője szintén ezt a módszert alkalmazzák. A gerinctelen tengeri állatok hatékonysága gyakran sokkal magasabb, mint a technikai találmányoké.

Számos puhatestű vesz igénybe.valamilyen módon. Például: tintahal, tintahal, polip. Különösen a tengeri kagylók előrelendülhetnek a héjból kilövellő vízsugarat használva, amikor a szárnyak markánsan zsugorodnak.

És ezek csak néhány példa az állatvilág életéről, amit a téma feltárásával idézhet: "Jet-mozgalom a mindennapi életben, a természetben és a technikában".

Hogy mozog a tintahal

Nagyon érdekes e tekintetben, és a tintahal. Mint sok lábasfej, vízben mozog a következő mechanizmus segítségével. A test elé helyezett speciális tölcséren keresztül, valamint az oldalsó nyíláson keresztül a tintahal vízbe önteti az üregébe. Aztán erőteljesen átvezeti a tölcséren. A tölcsér csővágó hátra vagy oldalra irányít. A mozgás különböző irányban hajtható végre.

A salpa használata

Érdekes és a salpa használatát. Ez a tengerész állat neve átlátszó testtel. Mozgás közben a szalpa vízbe merül az első nyíláson keresztül. A víz széles üregben van, és a kopoltyúk átlósan helyezkednek el benne. A lyuk akkor záródik, amikor a szalpa nagy ivott vizet vesz. A keresztirányú és a hosszanti izomzat megegyezik, és az állatok egész teste szerződik. A vízt a hátsó nyíláson keresztül nyomják ki. Az állat az áramló áramreakció miatt halad előre.

Kalmárok - "élő torpedók"

A legnagyobb érdeklődés talán az,amely a tintahal volt. Ez az állat a legnagyobb óceáni mélységekben élő gerinctelenek legnagyobb képviselője. A jet-navigációban a tintahal tökéleteset ért el. Még ezeknek az állatoknak a teste hasonlít egy rakéta külső formáihoz. Vagy inkább ez a rakéta másolja a tintahalat, hiszen ez a kérdés vitathatatlan elsőbbséget jelent. Ha lassan kell lendíteni, akkor az állat egy nagy, gyémánt alakú peremet használ, amely időről-időre kanyarodik. Ha gyors dobásra van szükség, egy sugárhajtómű jön a mentésre.

Minden oldalról a puhatestű testét köpeny veszi körülizomszövet. Az állat testének teljes térfogatának csaknem a felére esik az üreg térfogata. A kalmár a köpeny üregét mozgásra használja, vízbe szívja a vizet. Aztán hirtelen kiszabadítja a gyűjtött vizet egy keskeny fúvókán keresztül. Ennek eredményeképpen nagy sebességgel ugrik. Ebben az esetben a tintahal mind a 10 csápját felhúzza egy csomó fölött, hogy megkapja az áramvonalas alakot. A fúvókának van egy speciális szelepe, és az állatok izmainak megfordíthatja. Így a mozgás iránya megváltozik.

Lenyűgöző kalmár sebesség

Meg kell mondani, hogy a tintahalmotor eléggazdaságos. A sebesség, amely képes fejlődni, elérheti a 60-70 km / h sebességet. Egyes kutatók azt hiszik, hogy elérheti a 150 km / h sebességet. Amint láthatod, a tintahal nem semmi, amit "élő torpedónak" neveznek. Jobb irányba fordulhat, lehajolva, felfelé, balra vagy jobbra a csápok, összecsukott gerenda.

Hogyan szabályozza a tintahal mozgását

Az állatok méretéhez képesta kormánykerék nagyon nagy, hogy a tintahal könnyedén elkerülje az ütközést akadályokkal, akár maximális sebességgel mozogjon, elegendő csak a kormánykerék kis mozgása. Ha élesen forgatja, az állat azonnal az ellenkező irányba rohan. A tintahal a tölcsér vége felé hajlik, és ennek eredményeképpen először is elcsúszik a fej. Ha jobbra dobálja, balra kell dobni egy sugárhajtással. Azonban, amikor gyorsan kell úszni, a tölcsér mindig a csápok közé kerül. Az állat ebben az esetben előreterzi a farkát, mint egy szökevényes daganat, ha egy hegyi agility lenne.

Abban az esetben, ha a sietség nem szükséges, a tintahal és aa lazacok úsznak, hullámosak a bordákkal. A miniatűr hullámok elölről hátra futnak. A kalmárok és a tintahal kecsesen jár. Időről időre csak a víz alá sodródott vízfolyással tolják magukat. Különálló sokkok, amelyeket a puhatestűek kapnak a vízsugarak kitörése során ilyen pillanatokban, jól láthatóak.

Repülő tintahal

Egyes fejlábasok felgyorsulhatnak 55-rekm / h Úgy tűnik, hogy senki sem végzett közvetlen méréseket, de ezt a számot hívhatjuk a repülő tintahal repülési tartományának és sebességének megfelelően. Kiderül, hogy vannak ilyenek. A squid stenoteutis az összes puhatestű legjobb pilóta. A brit tengerészek egy repülő tintahalat (repülő-tintahalat) neveznek. Ez az állat, amelynek fényképét fent bemutatjuk, kis méretű, megközelítőleg egy heringből. Halat olyan gyorsan hajt végre, hogy gyakran ugrik ki a vízből, és nyílvesszőt húz a felszínén. Ezt a trükköt akkor használja, ha a ragadozók - makréla és tonhal veszélyeztetett. Miután kifejlesztett egy maximális vízsugaras tüzelést a vízben, a tintahal a levegőbe kezd, majd 50 méterrel a hullámok felett repül. Ebben az esetben a repülési apogéje olyan magas, hogy gyakran a repülő tintahalak hullanak a hajók fedélzetére. A magasság 4-5 méter számukra nem rekord. Néha a repülő tintahal még magasabbra repül.

Dr. Rees, egy molluskkutatóNagy-Britannia tudományos cikkében leírta ezeknek az állatoknak a képviselőjét, akiknek a testhossza csak 16 cm volt, de képes volt repülni messze a levegőben, majd a yacht hídján landolt. És a híd magassága majdnem 7 méter volt!

Vannak esetek, amikor a hajó összeomlikazonnal sok repülő tintahalat. Trebius Niger, egy ősi író egyszer elmondta egy szomorú történetet egy olyan hajóról, amely nem tudta ellenállni ezeknek a tengeri állatoknak a súlyosságával, és elsüllyedt. Érdekes, hogy a tintahal még túlhúzás nélkül is felszállhat.

Repülő Octopus

Az Octopus képes repülni. Jean Verani, egy francia természettudós, figyelte, hogy egyikük gyorsabban akváriumban, majd hirtelen ugrott ki a vízből. Az állat körülbelül 5 méteres ívet írt le, majd az akváriumba flopolt. A polipot, amely megszerzi a szükséges sebességet az ugráshoz, nem csak a sugárhajtásnak köszönhetően mozog. Ő is a csápjaival állt. Az octopusok tele vannak, ezért rosszabbak lesznek, mint a tintahal, de kritikus pillanatokban ezek az állatok képesek a legjobb sprintereket kiszedni. A Kaliforniai Akvárium munkásai olyan polipot akartak készíteni, amely rákot támad. Azonban a polip, amely a zsákmányához rohan, olyan sebességet fejlesztett ki, hogy a különleges mód használata esetén a fényképek homályosnak bizonyultak. Ez azt jelenti, hogy a lövés csak egy töredékig tartott!

Azonban a polipok általában lassan úsznak. A polipok vándorlását tanulmányozó Joseph Sainl tudós azt találta, hogy a 0,5 m méretű polip úszva átlagosan kb. 15 km / h sebességgel úszik. Minden vízsugár, amelyet a tölcsérből dobál, előrefelé (pontosabban, hátrafelé, mert visszafelé úszott) valahol 2-2,5 méteres körzetben mozog.

"Mad uborka"

A reaktív mozgás a természetben és a technológiában képesfontolja meg és használja a növényvilág példáit illusztrálására. Az egyik leghíresebb az úgynevezett vad uborka érett gyümölcse. A legkevésbé megérintik a szárból. Ezután az ennek eredményeképpen létrejött furatból egy különleges, ragadós folyadékot, amely magokat tartalmaz, nagy erővel dobja ki. Az uborka maga is ellentétes irányban repül, legfeljebb 12 m távolságig.

Momentum védelmi törvény

Mindenképpen beszélj róla,figyelembe véve a sugárhajtást a természetben és a technológiában. A lendület megőrzésének törvényének ismerete lehetővé teszi számunkra, hogy különösen mozgásunk sebességét megváltoztassuk, ha nyitott térben vagyunk. Például egy csónakban ülsz, és van néhány köve veled. Ha egy bizonyos irányba dobja őket, akkor a csónak ellentétes irányban mozog. A világűrben ez a törvény is érvényes. Azonban rakétamotorokat használnak erre a célra.

Mi más is lehet például a természetben és a technológiában a sugárhajtóművet bemutatni? A lendület megőrzésének törvényét jól illusztrálja a pisztoly példája.

Mint tudod, mindig ez egy lövésvisszajelzésekkel együtt. Tegyük fel, hogy a golyó súlya megegyezik a pisztoly tömegével. Ebben az esetben ugyanolyan sebességgel szétszórják az oldalakat. A visszahúzás azért történik, mert reaktív erőt hoznak létre, mivel eldobott tömeg van. Ennek az erőnek köszönhetően a mozgás mind légmentes térben, mind pedig levegőben történik. Minél nagyobb a lejáró gázok sebessége és tömege, annál nagyobb a visszahúzóerő, amit vállunk érz. Ennek megfelelően a reaktív erő nagyobb, annál erősebb a fegyver reakciója.

Álmok az űrrepülésről

A reaktív mozgás a természetben és a technikában márSok éven át új ötletek forrása a tudósok számára. Évszázadok óta az emberiség álmodozott a repülésről az űrbe. A sugárhajtóműnek a természetben és a technológiában való felhasználása nem feltétlenül kimerült.

Mindez egy álommal kezdődött. Néhány évszázaddal ezelőtt a tudományos-fantasztikus írók különböző módokat kínáltak nekünk, hogy elérjük ezt a célt. A 17. században a francia Cyrano de Bergerac író egy történetet készített a holdról való repülésről. A hős a vasúti kocsit használta a földi műholdhoz. Ezzel a konstrukcióval folyamatosan erős mágnest rakott. A kocsi, amely vonzza, egyre magasabbra emelkedett a Föld felett. Végül elérte a holdat. Egy másik jól ismert karakter, Baron Munchhausen, felmászott a babtartóra a holdra.

Természetesen ebben az időben még mindig kevéssé ismert, hogy a sugárhajtómű használata a természetben és a technológiaban könnyebbé teheti az életet. De a képzelet lelete természetesen új távlatokat nyitott meg.

Egy kiváló felfedezés felé

Kínában az 1. évezred végén. e. feltalálta a rakéta sugárhajtását. Az utóbbiak csupán bambuszcsövek voltak, amelyeket puskával töltettek. Ezeket a rakétákat szórakozás céljából indították el. Jet-motort használtak az első autós projektek egyikében. Ez az ötlet Newtonhoz tartozott.

Hogyan reaktív mozgás a természetben ésa technika áll, és N.I. Kibalchich. Ez egy orosz forradalmár, a sugárhajtású repülőgép első tervezetének szerzője, amelyet arra terveztek, hogy egy embert repüljen rajta. A forradalmár, sajnos, 1881. április 3-án hajtották végre. Kibalchichet azzal vádolták, hogy részt vett az Alexander II. Már a börtönben, várva a halálbüntetés végrehajtását, folytatta olyan érdekes jelenség tanulmányozását, mint a természet és a technológia sugármozgása, amely akkor fordul elő, amikor az objektum egy részét elválasztják. E tanulmányok eredményeként fejlesztette ki projektjét. Kibalchich azt írta, hogy ez az elképzelés támogatja őt. Készen áll arra, hogy nyugodtan találkozzon halálával, tudva, hogy egy ilyen fontos felfedezés nem fog elpusztulni vele.

Az űrbe történő repülés eszméjének megvalósítása

A sugárhajtás megnyilvánulása a természetben ésfolytatta a technológiai tanulmányokat K. E. Tsiolkovszkij (a fényképét fentebb bemutatjuk). A 20. század elején ez a nagy orosz tudós azt javasolta, hogy rakétákat használjanak az űrrepüléshez. 1903-ban jelent meg ebben a témában. Olyan matematikai egyenletet mutatott be, amely az asztronautikára lett a legfontosabb. Ma "Tsiolkovsky formula" néven ismert. Ez az egyenlet egy változó tömegű test mozgását írta le. További írásaiban bemutatta a folyékony tüzelőanyaggal működő rakétamotor rendszerét. Tsiolkovsky, tanulmányozva a jet-meghajtó használatát a természetben és a technológiában, többlépcsős rakétatervet fejlesztett ki. Ő is rendelkezett azzal az elképzeléssel, hogy a Föld közeli pályáján egész űrvárosok hozhatók létre. Íme néhány felfedezés, amit a tudós a jet-mozgásban a természetben és a technikában tanul. Tsiolkovsky megmutatta, hogy a rakéták az egyetlen olyan eszköz, amely képes leküzdeni a gravitációt. A rakétát olyan mechanizmusként határozta meg, amely jetmotorral rendelkezik, amelyen az üzemanyagot és az oxidálószert használják. Ez az eszköz átalakítja a tüzelőanyag kémiai energiáját, amely a gázszivattyú kinetikus energiájává válik. A rakéta maga az ellenkező irányba mozog.

Végül a tudósok, akik a testek jet mozgását tanulmányoztáka természettudományok és a technológia, a gyakorlatba Az emberiség régi álma megvalósításának hatalmas feladata jött. És a szovjet tudósok egy csoportja, akit S. P. Korolev akadémikus vezetett, ezzel foglalkozott. Ő megvalósította Tsiolkovszkij ötletét. Bolygónk első mesterséges műholdát 1957 október 4-én indítottuk el a Szovjetunióban. Természetesen egy rakétát használtak.

Yu. A. Gagarin (a képen látható) olyan férfi volt, aki megtiszteltetés volt, hogy az első, aki repül az űrben. Ez a fontos esemény a világra 1961. április 12-én zajlott. Gagarin a "Vostok" műholdas hajón az egész világot körbevette. A Szovjetunió volt az első olyan állam, amelynek rakétái elérték a holdat, körbevették, és a Földről láthatatlan oldalra fényképeztek. Ezenkívül az oroszok először meglátogatták a Vénuszt. Tudományos eszközöket hoztak a bolygó felszínére. Neil Armstrong amerikai űrhajós - az első ember, aki meglátogatja a Hold felszínét. 1969. július 20-án leszállt. 1986-ban a Vega-1 és a Vega-2 (a Szovjetunióhoz tartozó hajók) a Halley-üstökösről közel 76 év alatt megközelítette a Napot. Az űrkutatás folytatódik ...

Mint látható, nagyon fontos és hasznos tudománya fizika. A természet és a technológia reaktív mozgása - ez csak az egyik érdekes kérdés, amely benne van. És ennek a tudománynak az eredményei nagyon, nagyon jelentősek.

A mai napig a jet-mozgásban a természetben és a technológiában

A fizikában az elmúlt évszázadok ótakülönösen fontos nyílások készülnek. Míg a természet gyakorlatilag változatlan marad, a technológia gyorsan fejlődik. Napjainkban a sugárhajtás elvét nemcsak a különböző állatok és növények használják, hanem az asztronautikában és a repülésben is. A térben nincs olyan környezet, amellyel a test kölcsönhatásba léphet a modul és a sebesség irányának megváltoztatásához. Ezért csak vákuumban közlekedő rakéta használható.

Ma aktívan használják a sugárhajtásta mindennapi életben, a természetben és a technológiában. Már nem rejtély, mint korábban. Az emberiségnek azonban nem szabad megállnia. Új horizontok előtt. Azt akarom hinni, hogy a cikkben röviden ismertetett természet és technológia sugármozgása új felfedezésekre ösztönöz.