رئوس مطالب درس: «پیش رانش جت. کاوش فضایی"

اهداف و مقاصد:

1. توسعه: مقدمه ای بر استفاده از نیروی محرکه جت.

2. آموزشی: بررسی اصل و تئوری رانش جت.

3. آموزشی: آشنایی با تاریخچه توسعه نیروی محرکه جت و دانشمندانی که در توسعه و کاربرد پیشرانه جت فعالیت داشته اند.

تجهیزات درسی:

1. مجموعه آموزشی و روش شناختی "فیزیک 9".

2. پوستر "موشک چند مرحله ای".

3. کامپیوتر، ویدئو پروژکتور، سی D صفحه نمایش "فیزیک باز".

4. مدل یک موشک.

طرح درس.

تکرار

تکانه چیست؟

چرا تکانه یک کمیت برداری است؟

انگیزه چگونه هدایت می شود؟

واحد اندازه گیری ضربه چیست؟

خاصیت اصلی تکانه ...

چرا هنگام تیراندازی باید قنداق سلاح خود را محکم به شانه خود فشار دهید؟

طرح درس.

حرکت واکنشی حرکتی است که زمانی رخ می دهد که جرم خاصی با سرعت معینی از سیستم جدا شود.

رانش جت در طبیعت: چتر دریایی، ماهی مرکب و غیره.

قانون بقای مومنتوم برای سیستم موشک-گاز.

برای سیستم موشک-گاز، طبق قانون بقای حرکت، داریم:

m g v 0g + m r v 0r= m g v g + m r v r

از آنجایی که v 0r = 0 و v 0p = 0،

سپس m g v g + m r v r = 0، از آنجا

m r v r = - m g v g و

v r = - m g v g / m r

اولین ماهواره مصنوعی زمین

در 4 اکتبر 1957، بشریت وارد عصر اکتشافات فضایی شد. در این روز، اولین ماهواره زمین مصنوعی شوروی جهان به مدار پایین زمین پرتاب شد. دانشمندان و مهندسان شوروی پیچیده ترین مشکلات علمی و فنی مرتبط با ایجاد موشک و فناوری فضایی و اطمینان از پرواز فضایی را حل کردند. این دستاورد برجسته گواهی قانع کننده ای از توانایی های پایان ناپذیر ذهن بشر شد و سطح بی سابقه علم و فناوری در کشور ما را به وضوح نشان داد.
پرتابگر با ارائه اولین سرعت فرار 7.9 کیلومتر بر ثانیه در پایان فاز فعال، ماهواره را به مدار زمین مرکزی (نزدیک زمین) با حداکثر فاصله از سطح زمین (در اوج) 947 کیلومتر پرتاب کرد. و حداقل افست (در حضیض) 228 کیلومتر است. وزن این ماهواره 83.6 کیلوگرم بود و بدنه آن به شکل توپی با قطر 0.58 متر بود.
اولین کاوشگر فضایی به مدت سه هفته فعالانه کار کرد. با کمک آن، اولین اندازه گیری چگالی اتمسفر انجام شد و داده هایی در مورد انتشار سیگنال های رادیویی در یونوسفر به دست آمد.
اولین مدارهای ماهواره به اولین قدم های فضانوردی جهان تبدیل شد.

اولین هواپیمای جت مسافربری داخلی Tu-104 است.

پیشرانه جت در هوانوردی و توپخانه.

تکرار. تعمیم

چتر دریایی و ده ماهی بر اساس چه اصل حرکت می کنند؟

ماهیت نیروی محرکه جت چیست؟

آیا موشک می تواند در فضا حرکت کند؟
آیا فن نصب شده روی عرشه می تواند قایق بادبانی را به حرکت درآورد؟
چه چیزی سرعت یک موشک را تعیین می کند؟

ایده موشک چند مرحله ای را توضیح دهید؟

تکلیف: § 22، تکرار § 21; شماره 351، 353 (اضافی).

ارائه با موضوع:

ارائه با موضوع: پیشرانه راکتیو. تکمیل شده توسط دانش آموز کلاس دهم والریا باشاوا. معلم: Gilevich O.G.

پیشرانه جت

دانش آموزان پایه دهم

باشاوا والریا

معلم: Gilevich O.G.

دانلود کنید:

پیش نمایش:

برای استفاده از پیش نمایش ارائه، یک حساب Google ایجاد کنید و وارد آن شوید: https://accounts.google.com

شرح اسلاید:

ارائه با موضوع: "جت محرکه" دانش آموز کلاس دهم والریا باشاوا معلم: O.G پیشرانه جت.

حرکت واکنشی حرکتی است که به دلیل جدا شدن قسمتی از آن از بدن با سرعتی خاص رخ می دهد. اصول رانش جت کاربرد عملی گسترده ای در هوانوردی و فضانوردی پیدا می کند.

برای دستیابی به نیروی محرکه جت، نیازی به تعامل بدنه با محیط نیست.

از تاریخ توسعه ...

اولین پروژه موشک سرنشین دار در سال 1881 پروژه موشک با موتور پودر توسط انقلابی معروف نیکولای ایوانوویچ کیبالچیچ (1853-1881) بود.

کیبالچیچ که توسط دادگاه سلطنتی به دلیل شرکت در قتل امپراتور الکساندر دوم محکوم به اعدام شده بود، 10 روز قبل از اعدام، یادداشتی را به اداره زندان ارائه کرد که در آن اختراع خود را توصیف می کرد. اما مقامات تزاری این پروژه را از دانشمندان پنهان کردند. این تنها در سال 1916 شناخته شد.

در سال 1903، کنستانتین ادواردوویچ تسیولکوفسکی اولین طراحی موشکی را برای پرواز فضایی با استفاده از سوخت مایع پیشنهاد کرد و فرمولی برای سرعت یک موشک استخراج کرد. در سال 1929، دانشمند ایده ایجاد قطارهای موشکی (موشک های چند طبقه) را مطرح کرد.

دستگاه وسیله نقلیه را راه اندازی کنید

سرگئی پاولوویچ کورولف بزرگترین طراح سیستم های موشکی و فضایی بود. تحت رهبری او، اولین ماهواره های مصنوعی زمین، ماه و خورشید، اولین فضاپیمای سرنشین دار و اولین راهپیمایی فضایی سرنشین دار به فضا پرتاب شدند.

در 4 اکتبر 1957 اولین ماهواره زمین مصنوعی جهان در کشورمان پرتاب شد. در 3 نوامبر 1957، ماهواره ای با سگ لایکا به فضا پرتاب شد. در 2 ژانویه 1959، اولین ایستگاه بین سیاره ای خودکار، لونا-1، پرتاب شد که اولین ماهواره مصنوعی خورشید شد.

در 12 آوریل 1961، یوری الکسیویچ گاگارین اولین پرواز فضایی سرنشین دار جهان را با ماهواره Vostok-1 انجام داد.

اهمیت اکتشاف فضا 1. استفاده از ماهواره ها برای ارتباط. اجرای ارتباطات تلفنی و تلویزیونی. 2. استفاده از ماهواره ها برای ناوبری کشتی ها و هواپیماها. 3. استفاده از ماهواره در هواشناسی و برای مطالعه فرآیندهای رخ داده در جو. پیش بینی پدیده های طبیعی 4. استفاده از ماهواره برای تحقیقات علمی، اجرای فرآیندهای مختلف فناوری در شرایط بی وزنی، شفاف سازی منابع طبیعی. 5. استفاده از ماهواره ها برای مطالعه فضا و ماهیت فیزیکی دیگر اجرام منظومه شمسی. و غیره

اسلاید 1

اسلاید 2

استنتاج فرمول سرعت موشک در هنگام برخاستن طبق قانون سوم نیوتن: F1 = - F2، که در آن F1 نیرویی است که موشک بر روی گازهای داغ وارد می کند و F2 نیرویی است که گازها با آن موشک را دفع می کنند. مدول این نیروها برابر است: F1 = F2. این نیروی F2 است که نیروی واکنشی است. بیایید سرعتی را که موشک می تواند بدست آورد را محاسبه کنیم. اگر تکانه گازهای پرتاب شده برابر Vg mg و تکانه موشک Vр mр باشد، طبق قانون بقای تکانه به دست می آید: Vg mg = Vр mр، سرعت موشک از کجا می آید: Vr = Vg mg / mр

اسلاید 3

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky ایده استفاده از موشک برای پروازهای فضایی در آغاز قرن بیستم توسط دانشمند، مخترع و معلم روسی کنستانتین ادواردوویچ Tsiolkovsky مطرح شد. تسیالکوفسکی تئوری حرکت راکت ها را توسعه داد، فرمولی برای محاسبه سرعت آنها استخراج کرد و اولین کسی بود که استفاده از موشک های چند مرحله ای را پیشنهاد کرد.

اسلاید 4

اولین فضانورد روی این سیاره و طراح ارشد موشک و فناوری فضایی داخلی، سرگئی پاولوویچ کورولف، دانشمند و طراح شوروی و مدیر تمام پروازهای فضایی است. یوری آلکسیویچ گاگارین، اولین فضانورد، در 12 آوریل 1961 در مدت 1 ساعت و 48 دقیقه با فضاپیمای وستوک دور زمین چرخید.

اسلاید 5

حرکت واکنشی حرکت واکنشی به این دلیل اتفاق می‌افتد که بخشی از آن از بدن جدا شده و حرکت می‌کند، در نتیجه خود بدن یک تکانه خلاف جهت می‌گیرد.

اسلاید 6

اصل پیشرانه جت کاربرد عملی گسترده ای در هوانوردی و فضانوردی پیدا می کند. هیچ محیطی در فضای بیرونی وجود ندارد که جسمی بتواند با آن تعامل داشته باشد و در نتیجه جهت و اندازه سرعت خود را تغییر دهد. بنابراین، فقط از هواپیماهای جت می توان برای پروازهای فضایی استفاده کرد، یعنی. موشک.

اسلاید 7

نمودار بصری طراحی یک موشک تک مرحله ای. هر موشکی، صرف نظر از طراحی آن، همیشه دارای پوسته و سوخت با اکسید کننده است. شکل مقطع یک موشک را نشان می دهد. می بینیم که پوسته موشک شامل محموله (سفینه فضایی)، محفظه ابزار و موتور (محفظه احتراق، پمپ ها و غیره) است.

اسلاید 8

موشک های چند مرحله ای در تمرین پرواز فضایی معمولا از راکت های چند مرحله ای استفاده می شود که سرعت بسیار بالاتری دارند و برای پروازهای طولانی تر طراحی شده اند. شکل، نموداری از چنین موشکی را نشان می دهد. پس از مصرف سوخت و اکسید کننده مرحله اول، این مرحله به طور خودکار دور ریخته می شود و موتور مرحله دوم تحویل می گیرد و .... کاهش جرم کلی موشک با دور انداختن یک مرحله غیر ضروری باعث صرفه جویی در سوخت و اکسید کننده و افزایش سرعت موشک می شود.

ارائه درس فیزیک پایه نهم با موضوع پیشرانه جت
نویسنده مطالب: اولگا ایوانونا مارچنکو، معلم فیزیک بالاترین رده تحصیلی، مؤسسه آموزشی شهری-دبیرستان شماره 3، مارکس، منطقه ساراتوف
مارکس، 2015.

درس "کشف" دانش جدید کلاس نهم مارچنکو اولگا ایوانونا، معلم فیزیک 2013
پیشرانه جت

اهداف. آموزشی: 1. مفهوم رانش جت را بیان کنید، 2. نمونه هایی از رانش جت در طبیعت و فناوری را بیان کنید. 3. هدف، ساختار، اصل عملیات و کاربرد موشک ها را شرح دهید. 4. قادر به تعیین سرعت یک موشک، قادر به استفاده از قانون بقای تکانه و قانون III نیوتن باشد. 5. اهمیت آثار K.E.Tsiolkovsky را نشان دهید. و کورولف S.P. در توسعه پیشران موشک فضایی. آموزشی: نشان دادن اهمیت عملی دانش فیزیکی در موضوع "پیش رانش جت". افزایش کار و فعالیت خلاق دانش آموزان، گسترش افق های خود از طریق خودآموزی، رشدی: توسعه توانایی تجزیه و تحلیل حقایق در هنگام مشاهده پدیده ها. مهارت های گفتگوی فرهنگی را توسعه دهید، دیدگاه خود را بیان و توجیه کنید، از صحت قضاوت ها دفاع کنید، نتایج را تجزیه و تحلیل کنید.

سیستم هلیوسنتریک جهان
معلم - می دانید منظومه شمسی ما چگونه کار می کند. به هر حال، چگونه کار می کند؟
- اکنون زمان آن رسیده است که مطالعه دقیق پیرامون منظومه شمسی را آغاز کنیم
-بیایید بفهمیم خورشید چیست. خورشید چیست؟
نام چنین سازه ای چیست؟ چرا به آن می گویند؟
- آیا می دانید کدام سیارات بخشی از منظومه شمسی هستند؟
در ضمن کدومشون؟
I. انگیزه فعالیت های آموزشی.

(نزدیک ترین ستاره)
جاده به فضا سفینه فضایی در امتداد مسیر فضایی در حال پرواز بود و ستارگان روبه‌رو می‌درخشیدند و خاموش می‌شدند.

پیشرانه جت
-زمان رفتن به فضاست!
وقت رفتن به فضاست! پیدا کنید: چگونه به فضا "رسیدن" کنید.
سفینه فضایی در امتداد مسیر فضایی در حال پرواز بود و ستارگان روبه‌رو می‌درخشیدند و خاموش می‌شدند.

اما ابتدا بیایید دریابیم که چرا اصلاً می توانیم حرکت کنیم؟
1. چرا می توانیم روی زمین حرکت کنیم؟

- از روی زمین فشار بیاورید
1. چرا می توانیم روی آب حرکت کنیم؟

از آب فشار دهید
3. چرا می توانیم از طریق هوا سفر کنیم؟
- از هوا فشار بیاورید

در فضا از چه چیزی شروع کنیم؟ چگونه به آنجا حرکت کنیم؟
وظیفه 1. توپ جت
نتیجه گیری هوا در یک جهت خارج می شود و توپ در جهت دیگر حرکت می کند.
بیایید کمی تحقیق کنیم و دریابیم که اگر چیزی برای هل دادن وجود نداشته باشد، بدن از چه چیزی می تواند بیرون بیفتد.
وظیفه 1. بالون جت دو نفر خط ماهیگیری را که لوله بالن روی آن وصل شده است می گیرند و می کشند. بادکنک را باد کرده و رها کنید. چه اتفاقی برای توپ افتاد؟ چه چیزی باعث شد که توپ شروع به حرکت کند؟

(هوا از آن جدا می شود)
نتیجه گیری: هوا در یک جهت بیرون می آید - کالسکه. به دیگری منتقل می شود
یک گاری بردارید که یک بالن به آن وصل شده است. بادکنک را از طریق نی باد کنید. گاری را روی میز بگذارید و توپ را رها کنید
چه اتفاقی برای گاری افتاد؟ چه چیزی باعث شد گاری شروع به حرکت کند؟
(هوا از آن جدا می شود)

موضوع درس: پیشرانه جت
حرکت واکنشی حرکتی است که زمانی رخ می دهد که قسمتی از آن با سرعت معینی از بدن جدا شود.

دقیقه تربیت بدنی
تخیل خود را نشان دهید و سعی کنید به تصویر بکشید: اختاپوس، ماهی مرکب، چتر دریایی، خیار.
خیار "دیوانه".
اختاپوس
ماهی مرکب

نمونه هایی از حرکت جت در طبیعت: حرکت جت مشخصه اختاپوس ها، ماهی مرکب، ده ماهی، چتر دریایی است - همه آنها بدون استثنا از واکنش (پس زدن) جریان آب بیرون زده برای شنا استفاده می کنند.

پیشرانه جت در فناوری
از تاریخچه پیشرانه جت اولین آتش بازی باروتی و شراره های سیگنال در چین در قرن 10 استفاده شد. در قرن هجدهم، موشک های جنگی در جنگ های بین هند و انگلیس و همچنین در جنگ های روسیه و ترکیه مورد استفاده قرار گرفت. پیشرانه جت در حال حاضر در هواپیماها، موشک ها و فضاپیماها استفاده می شود
راکت انداز

موشک
ورزش کنید. کتاب درسی صفحه 84 "طراحی و اصل عملکرد یک وسیله نقلیه پرتاب" را باز کنید.
نمونه هایی از رانش جت در فناوری
بنابراین، ما راه رسیدن به فضا را پیدا کرده ایم - این پیشرانه جت است

دانشمند و مخترع بزرگ روسی، اصل نیروی محرکه جت را کشف کرد که به حق بنیانگذار فناوری موشکی در نظر گرفته می شود.
کنستانتین ادواردوویچ تسیولکوفسکی (1857-1935)
بنیانگذاران فضانوردی:

سرگئی پاولوویچ کورولف (1907-1966)
طراح سفینه فضایی
بنیانگذاران فضانوردی:

یوری آلکسیویچ گاگارین 1934-1968
اولین فضانورد تاریخ بشر اولین پرواز فضایی سرنشین دار را در 12 آوریل 1961 با فضاپیمای وستوک انجام داد.
بنیانگذاران فضانوردی

اسلاید 2

حقایقی از تاریخ

اسلاید 3

موتور جت

موتور جت موتوری است که نیروی کششی لازم برای حرکت را با تبدیل انرژی اولیه به انرژی جنبشی جریان جت سیال عامل ایجاد می کند. یک موتور جت تنها از طریق برهمکنش با سیال کار، بدون پشتیبانی یا تماس با سایر اجسام، نیروی کشش ایجاد می کند. به همین دلیل، بیشتر برای رانش هواپیما، موشک و فضاپیما استفاده می شود. سیال کار با سرعت زیاد از موتور خارج می شود و طبق قانون بقای تکانه نیروی واکنشی ایجاد می شود که موتور را در جهت مخالف هل می دهد. برای سرعت بخشیدن به سیال کار، می توان از آن به عنوان انبساط گازی که به یک روش یا دیگری به دمای بالا گرم می شود استفاده کرد.

اسلاید 4

موشک فضایی

موشک به هواپیمایی گفته می شود که به دلیل نیروی واکنشی که با رد شدن بخشی از جرم خود ایجاد می شود، حرکت می کند. پرواز یک موشک لزوماً نیازی به حضور هوا یا گاز اطراف ندارد و نه تنها در جو، بلکه در خلاء نیز امکان پذیر است. موشک وسیله نقلیه ای است که می تواند یک فضاپیما را به فضا پرتاب کند. روش‌های جایگزین برای بلند کردن فضاپیماها به مدار، مانند «آسانسور فضایی» هنوز در مرحله طراحی هستند. راکت هایی که برای نیازهای فضانوردی استفاده می شوند، وسایل پرتاب کننده نامیده می شوند، زیرا محموله ای را حمل می کنند. اغلب، موشک های بالستیک چند مرحله ای به عنوان وسایل نقلیه پرتاب استفاده می شود. پرتابگر از زمین، یا در صورت پرواز طولانی، از مدار ماهواره مصنوعی زمین پرتاب می شود. در حال حاضر آژانس‌های فضایی در کشورهای مختلف از پرتاب‌کننده‌های Atlas V، Ariane 5، Proton، Delta IV، Soyuz-2 و بسیاری دیگر استفاده می‌کنند.

اسلاید 5

شاتل های فضایی

شاتل یک فضاپیمای آمریکایی قابل استفاده مجدد است. شاتل با استفاده از وسایل پرتاب به فضا پرتاب می شود، مانند یک فضاپیما در مدار مانور می دهد و مانند یک هواپیما به زمین بازمی گردد. فرض بر این بود که شاتل ها مانند شاتل ها بین مدار پایین زمین و زمین می چرخند و محموله ها را در هر دو جهت تحویل می دهند. در طول توسعه، پیش بینی می شد که هر یک از شاتل ها تا 100 بار به فضا پرتاب شوند. در عمل، آنها بسیار کمتر استفاده می شوند. تا سپتامبر 2009، بیشترین پرواز - 37 - توسط شاتل دیسکاوری انجام شد. در مجموع پنج شاتل از سال 1975 تا 1991 ساخته شد: کلمبیا (در هنگام فرود در سال 2003 سوخته)، چلنجر (هنگام پرتاب در سال 1986 منفجر شد)، دیسکاوری، آتلانتیس و اندیور. در پایان سال 2010، شاتل فضایی آخرین پرواز خود را انجام خواهد داد.

اسلاید 6

ماهی مرکب

ماهی مرکب بزرگترین بی مهره ساکن اعماق اقیانوس است. طبق اصل رانش جت حرکت می کند، آب را جذب می کند و سپس آن را با نیروی بسیار زیادی از طریق سوراخ مخصوص - "قیف" هل می دهد و با سرعت زیاد (حدود 70 کیلومتر در ساعت) به عقب هل می دهد. در همان زمان، هر ده شاخک ماهی مرکب به صورت گره ای بالای سرش جمع می شود و شکلی روان به خود می گیرد.

اسلاید 7

کنستانتین ادواردوویچ تسیولکوفسکی

کنستانتین ادواردوویچ تسیولکوفسکی (1857-1935) - دانشمند خودآموخته روسی و شوروی، محقق، معلم مدرسه. بنیانگذار فضانوردی مدرن. او اشتقاق معادله رانش جت را اثبات کرد و به این نتیجه رسید که نیاز به استفاده از "قطارهای موشکی" - نمونه های اولیه موشک های چند مرحله ای است. نویسنده آثار آیرودینامیک، هوانوردی و غیره. نماینده کیهان گرایی روسی، عضو انجمن روسیه عاشقان مطالعات جهان. نویسنده آثار علمی تخیلی، حامی و مبلغ ایده های اکتشاف فضا. Tsiolkovsky پیشنهاد پر کردن فضای بیرونی با استفاده از ایستگاه های مداری، ایده های آسانسور فضایی و هاورکرافت را مطرح کرد. او معتقد بود که توسعه حیات در یکی از سیارات کیهان به چنان قدرت و کمالی می رسد که غلبه بر نیروهای گرانش و گسترش حیات در سراسر کیهان را ممکن می سازد.

اسلاید 8

سیال کار

بدنه کار یک جسم مادی است که با حرارت دادن به آن منبسط می شود و با سرد شدن منقبض می شود و کار حرکت بدنه کار یک موتور حرارتی را انجام می دهد. در تحولات نظری، سیال عامل معمولاً دارای خواص یک گاز ایده آل است.

در عمل، سیال کار موتورهای جت، محصولات احتراق سوخت های هیدروکربنی (بنزین، سوخت دیزل و غیره) است.