Як літають ракети?
викидає язики полум’я ракетні двигуни виводять космічний корабель на орбіту навколо Землі. Інші ракети виводять кораблі за межі Сонячної системи. У всякому разі, коли ми думаємо про ракети, то уявляємо собі космічні польоти. Але ракети можуть літати і в вашій кімнаті , наприклад під час святкування вашого дня народження.
Ракети будинку
Звичайний повітряну кульку теж може бути ракетою . Яким чином? Надійти кульку і затисніть його горловину, щоб повітря не виходив назовні. Тепер відпустіть кульку. Він почне літати по кімнаті абсолютно непередбачувано і некеровано, що штовхається силою виривається з нього повітря.
Ось інша простенька ракета. Поставимо на залізничну дрезину – гармату. Направимо її назад. Припустимо, що тертя між рейками і колесами дуже мало і гальмування буде мінімальним. Вистрілимо з гармати. У момент пострілу дрезина рушить вперед. Якщо почати часту стрілянину, то дрезина не зупиниться, а з кожним пострілом буде набирати швидкість. Вилітаючи з гарматного стовбура назад, снаряди штовхають дрезину вперед. Сила, яка при цьому створюється, називається віддачею. Саме ця сила змушує рухатися будь-яку ракету, як в земних умовах, так і в космосі. Які б речовини або предмети ні вилітали з рухомого предмета, штовхаючи його вперед, ми будемо мати зразок ракетного двигуна.
Ракета набагато краще пристосована для польотів в космічній порожнечі, ніж в земній атмосфері. Щоб вивести в космос ракету, інженерам доводиться конструювати потужні ракетні двигуни. Свої конструкції вони засновують на універсальних законах світобудови, відкритих великим англійським вченим Ісааком Ньютоном, які працювали в кінці 17 століття. Закони Ньютона описують силу тяжіння і те, що відбувається з фізичними тілами, коли вони рухаються. Другий і третій закони допомагають чітко зрозуміти, що вдає із себе ракета.
Рух ракети і закони Ньютона
Другий закон Ньютона пов’язує силу рухомого предмета з його масою і прискоренням (зміною швидкості в одиницю часу). Таким чином, для з будівлі потужної ракети треба, щоб її двигун викидав великі маси згорілого палива з великою швидкістю . Третій закон Ньютона говорить, що сила дії дорівнює силі протидії і спрямована в протилежний бік. У разі ракети сила дії – це розпечені гази, що вириваються з сопла ракети, сила протидії штовхає ракету вперед. Ракети, що виводять на орбіти космічні кораблі, використовують як джерело сили розпечені гази. Але роль газів може грати все що завгодно, тобто від викинутих в простір з корми твердих тіл до елементарних частинок – протонів, електронів, фотонів.
За рахунок чого летить ракета?
Багато хто думає, що ракета рухається від того, що гази, викинуті з сопла, відштовхуються від повітря. Але це не так . Саме сила, яка викидає газ з сопла, штовхає ракету в космос. Дійсно ракеті легше літати у відкритому космосі, де немає повітря, і ніщо не обмежує політ частинок газу, викинутого ракетою, а чим швидше поширюються ці частинки, тим швидше летить ракета.
Тобто, між космічним кораблем і повітрям немає тертя, яке могло б загальмувати політ. Тертя немає, тому що у відкритому космосі немає повітря. Крім того, при значній відстані від Землі корабель стає практично невагомим. Тому навіть слабкий поштовх двигуна може легко зрушити з місця дуже великий за розмірами корабель.
