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反冲运动

反冲运动

反冲运动概念 根据动量守恒定律,如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。 反冲运动中,物体受到的反冲作用通常叫做反冲力。反冲运动原理1、系统不受外力或受外力的矢量和为零2、相互作用的时间极短,相互作用的内力远大于外力,如碰撞或爆炸瞬间,外力可忽略不计,可以看作系统的动量守恒。3、系统某一方向上不

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1. 反冲运动概念

根据动量守恒定律,如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。 反冲运动中,物体受到的反冲作用通常叫做反冲力。

2. 反冲运动原理

1、系统不受外力或受外力的矢量和为零

2、相互作用的时间极短,相互作用的内力远大于外力,如碰撞或爆炸瞬间,外力可忽略不计,可以看作系统的动量守恒。

3、系统某一方向上不受外力或受外力的矢量和为零;或外力远小于内力,则该方向上动量守恒(分动量守恒)。

4、在某些实际问题中,一个系统所受外力和不为零,内力也不是远大于外力,但外力在某个方向上的投影为零,那么在该方向上可以说满足动量守恒的条件。

3. 反冲运动应用

喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理,它们都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度的。现代的喷气式飞机,靠连续不断地向后喷出气体,飞行速度能够超过l000m/s。

质量为m的人在远离任何星体的太空中,与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的作用,他与飞船总保持相对静止的状态。

根据动量守恒定律,火箭原来的动量为零,喷气后火箭与燃气的总动量仍然应该是零,即mΔv+Δmu=0 解出Δv= -Δmu/m

(1)式表明,火箭喷出的燃气的速度越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大,火箭获得的速度越大。现代火箭喷气的速度在2000~4000 m/s,近期内难以大幅度提高,因此要在减轻火箭本身质量上面下功夫。火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比叫做火箭的质量比,这个参数一般小于10,否则火箭结构的强度就成了问题。但是,这样的火箭还是达不到发射人造地球卫星的7.9 km/s的速度。

为了解决这个问题,苏联科学家齐奥尔科夫斯基提出了多级火箭的概念。把火箭一级一级地接在一起,第一级燃料用完之后就把箭体抛弃,减轻负担,然后第二级开始工作,这样一级一级地连起来,理论上火箭的速度可以提得很高。但是实际应用中一般不会超过四级,因为级数太多时,连接机构和控制机构的质量会增加得很多,工作的可靠性也会降低。

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