Fizică. Jet de mișcare în natură și în tehnologie

Propulsia cu jet în natură și în tehnologie este un fenomen foarte frecvent. În natură, apare atunci când o parte a corpului se separă cu o anumită viteză dintr-o altă parte. În acest caz, forța reactivă apare fără interacțiunea organismului dat cu corpurile externe.

Pentru a înțelege ce este în joc, este mai bine să examinați exemplele. Exemple de propulsie cu jet în natură și în tehnologie sunt numeroase. În primul rând vom vorbi despre modul în care sunt folosite de animale și apoi despre modul în care acestea sunt utilizate în tehnologie.

Meduze, larve libelula, plancton și moluște

Mulți, înotați în mare, au întâlnit meduze. În Marea Neagră, în orice caz, ele lipsesc. Cu toate acestea, nu toată lumea a crezut că meduzele se mișcă cu ajutorul propulsiei cu jet. Aceeași metodă este utilizată și larve de libelule, precum și unii reprezentanți ai planctonului marin. Eficiența animalelor marine nevertebrate care o utilizează este adesea mult mai mare decât cea a invențiilor tehnice.

Multe moluste muta metoda noastră de interes. Ca un exemplu, sepie, calamari, caracatita. În special, scoică, scoică capabil să se deplaseze mai departe, folosind jetul de apă, care este evacuat din chiuveta atunci când cercevelei ei psihiatru dramatic.

Și acestea sunt doar câteva exemple din viața lumii animalelor, care pot fi citate, dezvăluind tema: "Mișcarea cu jet în viața de zi cu zi, natura și tehnologia".

Cum se mișcă setea?

Foarte interesant în acest sens și sepie. Ca setul moluștele cefalopode, se mișcă în apă folosind următorul mecanism. Printr-o pâlnie specială, situată în fața corpului și, de asemenea, printr-o tăietură laterală, sepii iau apă în cavitatea de retenție. Apoi o aruncă puternic prin pâlnie. Tubul de sepie îndreaptă setea înapoi sau lateral. Această mișcare poate fi efectuată în direcții diferite.

O metodă care folosește salpa

Curios și modul în care folosește salpa. Acesta este numele unui animal de mare cu un corp transparent. Salpa în timp ce conduceți trage în apă, folosind gaura frontală pentru aceasta. Apa se află într-o cavitate largă, iar în interiorul acesteia se află diagonala. Gaura se închide când salpa ia o gură mare de apă. Mușchii transversali și longitudinali se contractă, întregul corp al animalului este comprimat. Prin gaura din spate, apa este împinsă. Animalul se mișcă înainte datorită reacției fluxului care se scurge.

Squids - "torpile live"

Cel mai mare interes este, probabil, motorul cu jet de apă pe care îl are calmarul. Acest animal este considerat cel mai mare reprezentant al nevertebratelor, care locuiesc în adâncimi mari ale oceanelor. În navigația cu jet, calmarul a atins perfecțiunea reală. Chiar și corpul acestor animale seamănă cu o rachetă cu formele sale externe. Mai degrabă, este o rachetă care copiază calmarul, deoarece el este cel care deține prioritatea necontestată în această chestiune. Dacă trebuie să vă mișcați încet, animalul folosește o aripă în formă de diamant, care se îndoaie din când în când. Dacă aveți nevoie de o aruncare rapidă, motorul cu reacție vine la salvare.

Din toate părțile, corpul moluștei este înconjurat de un manta - țesut muscular. Aproape jumătate din volumul total al corpului animalului este volumul cavității sale. Calmarul folosește o cavitate de manta pentru a mișca, suge apa înăuntru. Apoi aruncă brusc fluxul colectat de apă printr-o duză îngustă. Drept rezultat, se mișcă înapoi cu mare viteză. În acest caz, calmarul adaugă toate cele 10 tentacule la nodul de deasupra capului pentru a obține o formă raționalizată. Duza are o supapă specială, iar mușchii animalului îl pot întoarce. În acest fel direcția mișcării se schimbă.

Viteză de mișcare a calmarului impresionantă

Trebuie să spun că motorul de squid este foarte economic. Viteza pe care o poate dezvolta poate ajunge la 60-70 km / h. Unii cercetători cred chiar că pot ajunge până la 150 km / h. După cum puteți vedea, un calmar este numit "torpilă live". Se poate întoarce în direcția corectă, îndoind în sus, spre stânga sau spre dreapta tentaculele îndoite de un pachet.

Cum calmarul guvernează mișcarea

Deoarece în comparație cu mărimea animalului este roata foarte mare, la calmarul ar putea evita cu ușurință o coliziune cu un obstacol, chiar și în mișcare la viteză maximă, avem nevoie doar de o ușoară mișcare a volanului. Dacă se întoarce brusc, animalul graba imediat în direcția opusă. Kalmar se apleacă înapoi la sfârșitul pâlniei și, ca urmare poate să alunece cu capul inainte. Dacă o vygnet dreapta, el va fi aruncat apăsării cu jet de stânga. Cu toate acestea, atunci când aveți nevoie pentru a merge mai repede, pâlnia este întotdeauna corect între tentaculele. Animalul, în acest caz, coada papură înainte ca un cancer run-runner, dacă el a avut o agilitate cal.

În cazul în care nu este nevoie să vă grăbiți, sepie și calmar înota înotând cu aripioare. În fața lor alerga prin valuri miniatură. Squids și sepie alunecă grațios. Doar din când în când se împing cu un curent de apă, care este aruncat afară din mantaua lor. Treptele separate, pe care moluștele le primesc când explodează jeturi de apă, la acel moment sunt vizibile clar.

Flying Squid

Unele cefalopode pot accelera la 55 km / h. Se pare că nimeni nu a făcut măsurători directe, dar putem numi o astfel de cifră bazată pe gama și viteza de zbor de zbor de zbor. Se pare că există asemenea. Kalmar stenotevtis este cel mai bun pilot al tuturor moluștelor. Marinarii englezi numesc calmarul care zboară (calmarul zburător). Acest animal, a cărui fotografie este prezentată mai sus, este de dimensiuni mici, cu aproximativ o hering. El urmărește atât de repede peștele care de multe ori sări din apă, cu o săgeată pe suprafața sa. Acest truc îl folosește și în cazul în care el este în pericol de la prădători - macrou și ton. După ce a dezvoltat forța maximă reactivă în apă, calmarul pornește în aer și apoi zboară peste 50 de metri deasupra valurilor. În același timp, apogeul zborului său este atât de mare, încât deseori cămilele de zbor se prăbușesc pe punțile navelor. Înălțimea de 4-5 metri pentru ei nu este deloc o înregistrare. Câteodată călăriile care zboară cresc și mai mult.

Dr. Rice, crustacee cercetator din Marea Britanie, în articolul său științific a descris reprezentantul acestor animale, lungimea corpului este de numai 16 cm. Cu toate acestea, el a fost capabil să zboare o distanță echitabil prin aer înainte de a ateriza pe puntea iahtului. Înălțimea podului a fost de aproape 7 metri!

Există momente în care o mulțime de calmar care cădea pe navă imediat. Trebius Niger, un scriitor vechi, a spus odată o poveste tristă despre o navă care părea că nu poate suporta greutatea acestor animale marine și sa scufundat. Este interesant faptul că calmarul poate să decoleze chiar și fără overclocking.

Caracatiță care zboară

Abilitatea de a zbura are și caracatițe. Jean Verani, naturalist francez, se uita cum unul dintre ei se overclocă în acvariu, apoi brusc sări din apă. Animalul descris în aer arc aproximativ 5 metri, apoi a flopat în acvariu. Octopusul, câștigând viteza necesară pentru salt, sa mutat nu numai prin forța reactivă. El și-a vâjîit tentaculele. Octopus baggy, astfel încât acestea înota mai rău decât calmarul, dar la momente critice și aceste animale sunt în măsură să dea cote la cele mai bune sprinteri. Lucrătorii din acvariul din California au vrut să facă o fotografie a unui caracatiță care atacă crabul. Cu toate acestea, caracatița, grăbindu-se cu pradă, a dezvoltat o viteză atât de mare încât fotografiile, chiar și atunci când se utilizează un mod special, au fost lubrifiate. Aceasta înseamnă că aruncarea a durat o fracțiune de secundă!

Cu toate acestea, caracatitele inota in general destul de lent. Științific Saynl Iosif care migrația caracatiță a studiat, a constatat că caracatiță, a cărei dimensiune este de 0,5 metri, plutește la o viteză medie de aproximativ 15 km / h. Fiecare jet de apă, pe care el aruncă paharul, a luat înainte (pentru a fi mai precis, înapoi, în timp ce plutește înapoi) undeva în 2-2,5 m.

"Castratul nebun"

Mișcările reactive în natură și în tehnologie pot fi luate în considerare și pentru exemplificările sale ilustrative din lumea plantelor. Unul dintre cele mai renumite - fructele mature ale așa-numitei de un castravete nebun. Sari de pe peduncul cu cea mai mică atingere. Apoi, un lichid adeziv special este scos din gaura rezultată cu o mare forță, în care se găsesc semințele. Castravetele înșiși zboară în direcția opusă pentru o distanță de până la 12 m.

Legea conservării impulsului

Este necesar să-i spun și despre el, având în vedere mișcarea jetului în natură și în tehnologie. Cunoașterea legii conservării impulsului ne permite să schimbăm, în special, viteza proprie de mișcare, dacă suntem într-un spațiu deschis. De exemplu, stați într-o barcă și aveți mai multe pietre cu dumneavoastră. Dacă îi aruncați într-o anumită direcție, barca se va deplasa în direcția opusă. În spațiul cosmic, și această lege funcționează. Cu toate acestea, în acest scop se aplică motoare de rachetă.

Ce altceva pot fi remarcate exemple de mișcare cu jet în natură și tehnologie? Foarte bine, legea conservării momentului este ilustrată de exemplul unei arme.

După cum știți, o lovitură de la el este întotdeauna însoțită de un recul. Să presupunem că greutatea glonțului ar fi egală cu greutatea pistolului. În acest caz, ar fi zburat la aceeași viteză. Reculul se datorează faptului că se creează o forță reactivă, deoarece există o masă aruncată. Datorită acestei forțe, mișcarea este asigurată atât în ​​spațiul aerian, cât și în aer. Cu cât este mai mare viteza și masa gazelor care expiră, cu atât mai mult este forța de recul care ne simțim umărul. În consecință, forța reactivă este mai mare, cu atât mai puternică este reacția pistolului.

Vise de zbor în spațiu

Jet de propulsie în natură și tehnologie a fost o sursă de idei noi pentru oamenii de știință de mai mulți ani. Timp de mai multe secole, omenirea a visat să zboare în spațiu. Aplicarea propulsiei cu jet în natură și în tehnologie, trebuie să se presupună, în nici un caz epuizată.

Și totul a început cu un vis. Scriitorii science fiction cu mai multe secole în urmă ne-au oferit diverse mijloace pentru a atinge acest scop dorit. În secolul al XVII-lea, Cyrano de Bergerac, un scriitor francez, a creat o poveste despre un zbor spre Lună. Eroul său a ajuns la satelitul Pământului, folosind un vagon de fier. Deasupra acestui design, el a aruncat constant un magnet puternic. Vagonul, atras de el, a crescut mai sus și mai sus deasupra Pământului. În cele din urmă, ea a ajuns la lună. Un alt personaj binecunoscut, Baron Munchausen, sa urcat pe lună de-a lungul tulpinii unei fasole.

Desigur, în acest moment, sa știut puține despre modul în care utilizarea propulsiei cu jet în natură și tehnologie poate face viața mai ușoară. Dar zbura fanteziei, desigur, a deschis noi orizonturi.

Pe drumul spre o descoperire remarcabilă

În China, la sfârșitul mileniului 1 d.Hr. e. a inventat un sistem de propulsie cu rachete. Acestea din urmă erau doar tuburi de bambus, care erau pline cu praf de pușcă. Aceste rachete au fost lansate pentru distracție. Motorul cu reacție a fost folosit într-unul din primele proiecte de mașini. Această idee aparține lui Newton.

Despre modul în care apare mișcarea jetului în natură și în tehnologie, gândul și N.I. Kibalchich. Acest revoluționar rus, autor al primului proiect al unui avion cu reacție, care este proiectat pentru a acoperi la el un om. Revoluționarul, din păcate, a fost executat la 3 aprilie 1881. Kibalchich a fost acuzat că a participat la încercarea lui Alexandru al II-lea. Deja în închisoare așteptând executarea pedepsei cu moartea, el a continuat să exploreze interesant fenomenul care ca jet de propulsie în natură și în tehnologie care apar în separarea obiectului. Ca urmare a acestor studii, el și-a dezvoltat proiectul. Kibalchich a scris că această idee îl sprijină în poziția sa. El este gata să-și întâlnească calm moartea, știind că o astfel de descoperire importantă nu va pieri cu el.

Realizarea ideii de zbor în spațiu

Manifestarea propulsiei cu jet în natură și tehnologie a continuat să fie studiată de K. E. Tsiolkovsky (fotografia sa este prezentată mai sus). Încă de la începutul secolului al XX-lea, acest mare om de știință rus a sugerat ideea utilizării de rachete pentru zborurile spațiale. Articolul său despre această problemă a apărut în 1903. În ea a fost prezentată ecuația matematică, care a devenit cea mai importantă pentru astronautică. Este cunoscut în zilele noastre ca "formula Tsiolkovsky". Această ecuație descrie mișcarea unui corp având o masă variabilă. În lucrările sale, el a prezentat o schemă a unui motor cu rachete, care lucra cu combustibil lichid. Tsiolkovsky, studiind utilizarea propulsiei cu jet de apă în natură și tehnologie, a dezvoltat un design rachetă în mai multe etape. De asemenea, deține ideea posibilității de a crea într-o orbită aproape de pământ orase întregi de spațiu. Asta a fost descoperirea cercetătorului, studiind mișcarea jetului în natură și tehnologie. Rachetele, așa cum arată Tsiolkovski, sunt singurele dispozitive care pot depăși forța gravitației. El a definit racheta ca un mecanism cu un motor cu jet care folosește combustibilul și oxidantul pe el. Acest aparat transformă energia chimică a combustibilului, care devine energia cinetică a jetului de gaz. Racheta însăși începe să se miște în direcția opusă.

În cele din urmă, oamenii de știință, studiind mișcarea reactivă a corpurilor în natură și tehnologie, au continuat să practice. A fost o sarcină pe scară largă de a realiza visul de lungă durată al omenirii. Un grup de oameni de știință sovietici, condus de academicianul SP Korolyov, sa confruntat cu aceasta. Ea și-a dat seama de ideea lui Tsiolkovski. Primul satelit artificial al planetei noastre a fost lansat în URSS la 4 octombrie 1957. Desigur, a fost folosită o rachetă.

Gagarin (poza de mai sus) a fost persoana care a avut onoarea de a efectua primul zbor în spațiu. Acest eveniment important pentru lume a avut loc pe 12 aprilie 1961. Gagarin în satelit-navă spațială „Vostok“ înconjurul globului. URSS a fost prima țară în care racheta a ajuns luna, încercuite în jurul ei și fotografiat lateral, invizibil de pe Pământ. În plus, și pe Venus prima vizită a fost rus. Au adus instrumente științifice pe suprafața planetei. astronautul american Neil Armstrong - primul om de pe suprafața Lunii. El a aterizat pe el la 20 iulie 1969. În 1986, „Vega-1“ și „Vega-2“ (nave aparținând URSS) a examinat până cometa Halley aproape că se apropie de Soare numai o dată la 76 de ani. Studiul spațiului continuă ...

După cum puteți vedea, fizica este o știință foarte importantă și utilă. Jet de propulsie în natură și tehnologie este doar una dintre problemele interesante care sunt luate în considerare în ea. Iar realizările acestei științe sunt foarte, foarte importante.

Ca și în zilele noastre, propulsia cu jet este folosită în natură și în tehnologie

În fizică, în ultimele secole, s-au făcut în mod deosebit importante opere. În timp ce natura rămâne practic neschimbată, tehnologia se dezvoltă într-un ritm rapid. În prezent, principiul propulsiei cu jet este utilizat pe scară largă nu numai de diverse animale și plante, ci și de astronauti și aviație. În spațiul cosmic, nu există niciun mediu pe care corpul să-l poată utiliza pentru a interacționa pentru a schimba modulul și direcția vitezei sale. De aceea, pentru zborurile din spațiul fără aer, puteți utiliza numai rachete.

Astăzi, mișcarea jetului din viața de zi cu zi, natura și tehnologia sunt folosite în mod activ. Nu mai este un mister, ca mai înainte. Cu toate acestea, omenirea nu ar trebui să se odihnească pe lauri. Există noi orizonturi înainte. Vreau să cred că mișcarea jet în natură și tehnologie, descrisă pe scurt în articol, va inspira pe cineva la noi descoperiri.