A lecke vázlata: „Repülőgép meghajtás. Űrkutatás"

Célok és célkitűzések:

1. Fejlesztő: bevezetés a sugárhajtás használatába.

2. Oktatási: a sugárhajtás elvének és elméletének tanulmányozása.

3. Oktatás: a sugárhajtás fejlődéstörténetének és a sugárhajtás fejlesztésében és alkalmazásában dolgozó tudósok megismertetése.

Az óra felszerelése:

1. Oktatási és módszertani készlet „Fizika 9”.

2. "Többlépcsős rakéta" poszter.

3. Számítógép, videoprojektor, C D "Open Physics", képernyő.

4. Rakéta modellje.

Óraterv.

Ismétlés

Mi az impulzus?

Miért vektormennyiség az impulzus?

Hogyan irányul az impulzus?

Mi az impulzus mértékegysége?

Az impulzus fő tulajdonsága...

Miért kell lövés közben szorosan a vállához nyomni a fegyvere fenekét?

Óraterv.

A reaktív mozgás az a mozgás, amely akkor következik be, amikor egy bizonyos tömeget bizonyos sebességgel elválik a rendszertől.

Sugárhajtás a természetben: medúza, tintahal stb.

A lendület megmaradásának törvénye a rakéta-gáz rendszerre.

A rakéta-gáz rendszerhez az impulzusmegmaradás törvénye szerint:

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

Mivel v 0r = 0 és v 0p = 0,

akkor m g v g + m r v r = 0, honnan

m r v r = - m g v g és

v r = - m g v g/ m r

A Föld első mesterséges műholdja

1957. október 4-én az emberiség az űrkutatás korszakába lépett. Ezen a napon bocsátották alacsony Föld körüli pályára a világ első szovjet mesterséges földi műholdját. A szovjet tudósok és mérnökök megoldották a rakéta- és űrtechnológia létrehozásával és az űrrepülés biztosításával kapcsolatos legösszetettebb tudományos és műszaki problémákat. Ez a kiemelkedő teljesítmény meggyőző bizonyítéka lett az emberi elme kimeríthetetlen képességeinek, és egyértelműen igazolta a tudomány és a technológia példátlan színvonalát hazánkban.
A hordozórakéta, miután az első 7,9 km/s-os menekülési sebességet biztosította az aktív fázis végén, geocentrikus (földközeli) pályára állította a műholdat, amelynek maximális távolsága a Föld felszínétől (apogeuskor) 947 km és a minimális eltolás (a perigeumnál) 228 km . A műhold súlya 83,6 kg volt, teste 0,58 m átmérőjű labda alakú volt.
Az első űrkutató három hétig dolgozott aktívan. Segítségével elvégezték az első légsűrűség méréseket, és adatokat szereztek a rádiójelek ionoszférában való terjedésére vonatkozóan.
A műhold első pályái a világ űrhajózásának első lépései lettek.

Az első hazai utasszállító repülőgép a Tu-104.

Sugárhajtás a repülésben és a tüzérségben.

Ismétlés. Általánosítás

Milyen elven mozognak a medúzák és a tintahalak?

Mi a sugárhajtás lényege?

Mozoghat-e egy rakéta az űrben?
A fedélzetre szerelt ventilátor meg tudja hajtani a vitorlást?
Mi határozza meg a rakéta sebességét?

Magyarázza el a többlépcsős rakéta ötletét?

Házi feladat: 22. §, ismételje meg a 21. §-t; 351., 353. sz. (kiegészítő).

Előadás a témában:

Előadás a témában: Reaktív hajtás. Valeria Bashaeva 10. osztályos tanuló fejezte be; tanár: Gilevich O.G.

"Sugárhajtás"

10. osztályos tanulók

Bashaeva Valeria

Tanár: Gilevich O.G.

Letöltés:

Előnézet:

A prezentáció előnézetének használatához hozzon létre egy Google-fiókot, és jelentkezzen be: https://accounts.google.com

Diafeliratok:

Előadás a témában: „Jet propulsion” 10. osztályos tanuló Valeria Bashaeva Tanár: O.G. Gilevich Sugárhajtás.

A reaktív mozgás olyan mozgás, amely annak következtében jön létre, hogy egy része bizonyos sebességgel elválik a testtől. A sugárhajtás elvei széles körben alkalmazhatók a repülésben és az űrhajózásban.

A sugárhajtás eléréséhez nincs szükség a testnek a környezettel való interakciójára.

A fejlődés történetéből...

Az emberes rakéta első projektje 1881-ben a híres forradalmár, Nyikolaj Ivanovics Kibalcsics (1853-1881) egy pormotoros rakéta terve volt.

Miután a királyi bíróság elítélte II. Sándor császár meggyilkolásában való részvétel miatt, Kibalchich 10 nappal a kivégzése előtt feljegyzést nyújtott be a börtönvezetésnek, amelyben ismertette találmányát. De a cári tisztviselők elrejtették ezt a projektet a tudósok elől. Csak 1916-ban vált ismertté.

1903-ban Konsztantyin Eduardovics Ciolkovszkij javasolta egy rakéta első tervét folyékony üzemanyagot használó űrrepüléshez, és levezette a rakéta sebességének képletét. 1929-ben a tudós felvetette a rakétavonatok (többlépcsős rakéták) létrehozásának ötletét.

Indítsa el a jármű eszközét

Szergej Pavlovics Koroljev a rakéta- és űrrendszerek legnagyobb tervezője volt. Irányítása alatt felbocsátották a világ első mesterséges műholdait, a Földet, a Holdat és a Napot, az első emberes űrhajót és az első emberes űrsétát.

1957. október 4-én hazánkban felbocsátották a világ első mesterséges földi műholdját. 1957. november 3-án egy műholdat bocsátottak az űrbe Laika kutyával a fedélzetén. 1959. január 2-án felbocsátották az első automatikus bolygóközi állomást, a Luna-1-et, amely a Nap első mesterséges műholdja lett.

1961. április 12-én Jurij Alekszejevics Gagarin végrehajtotta a világ első emberes űrrepülését a Vosztok-1 műholdon.

Az űrkutatás jelentősége 1. Műholdak használata kommunikációra. Telefonos és televíziós kommunikáció megvalósítása. 2. Műholdak használata hajók és repülőgépek navigációjához. 3. Műholdak használata a meteorológiában és a légkörben lezajló folyamatok tanulmányozásában; természeti jelenségek előrejelzése. 4. Műholdak felhasználása tudományos kutatásra, különféle technológiai folyamatok megvalósítása súlytalanság körülményei között, természeti erőforrások tisztázása. 5. Műholdak használata az űr és a Naprendszer más testeinek fizikai természetének tanulmányozására. Stb.

1. dia

2. dia

A rakéta felszállás közbeni sebességének képletének levezetése Newton harmadik törvénye szerint: F1 = - F2, ahol F1 az az erő, amellyel a rakéta a forró gázokra hat, F2 pedig az az erő, amellyel a gázok taszítják a rakétát. Ezen erők modulusai egyenlőek: F1 = F2. Az F2 erő a reaktív erő. Számítsuk ki a rakéta sebességét. Ha a kilökött gázok impulzusa Vg mg, és a rakéta lendülete Vр mр, akkor a lendület megmaradás törvénye szerint a következőt kapjuk: Vg mg = Vр mр, Honnan jön a rakéta sebessége: Vр = Vг mг / mр

3. dia

Konsztantyin Eduardovics Ciolkovszkij A rakéták űrrepülésekhez való felhasználásának ötletét a 20. század elején az orosz tudós, feltaláló és tanár, Konstantin Eduardovics Ciolkovszkij terjesztette elő. Cialkovszkij kidolgozta a rakéták mozgásának elméletét, levezetett egy képletet a sebességük kiszámítására, és elsőként javasolta a többlépcsős rakéták használatát.

4. dia

A bolygó első űrhajósa, a hazai rakéta- és űrtechnológia fő tervezője, Szergej Pavlovics Koroljev szovjet tudós és tervező, az összes űrrepülés igazgatója. Jurij Alekszejevics Gagarin, az első űrhajós 1961. április 12-én 1 óra 48 perc alatt megkerülte a Földet a Vosztok űrszondán.

5. dia

Reaktív mozgás A reaktív mozgás abból adódik, hogy egy része elválik a testtől és elmozdul, aminek következtében maga a test ellentétes irányú impulzusra tesz szert.

6. dia

A sugárhajtás elve széles körben alkalmazható a repülésben és az űrhajózásban. A világűrben nincs olyan közeg, amellyel egy test kölcsönhatásba léphetne, és ezáltal megváltoztathatná sebességének irányát és nagyságát. Ezért csak sugárhajtású repülőgépek használhatók űrrepülésekre, i.e. rakéták.

7. dia

Az egyfokozatú rakéta tervezésének vizuális diagramja. Bármely rakéta, függetlenül a kialakításától, mindig rendelkezik héjjal és üzemanyaggal oxidálószerrel. Az ábrán egy rakéta keresztmetszete látható. Látjuk, hogy a rakétahéj tartalmazza a hasznos terhet (űrhajó), a műszerteret és a motort (égéskamra, szivattyúk stb.).

8. dia

Többfokozatú rakéták Az űrrepülési gyakorlatban általában többlépcsős rakétákat használnak, amelyek sokkal nagyobb sebességet fejlesztenek ki, és hosszabb repülésekre tervezték. Az ábrán egy ilyen rakéta diagramja látható. Miután az első fokozat üzemanyaga és oxidálószere elfogy, ez a fokozat automatikusan eldobásra kerül, és a második fokozat motorja veszi át az irányítást stb. A rakéta össztömegének csökkentése az amúgy is szükségtelen fokozat eldobásával üzemanyagot és oxidálószert takarít meg, és növeli a rakéta sebességét.

Előadás a 9. osztályos fizikaórához „Fúvóhajtás” témában
Az anyag szerzője: Olga Ivanovna Marcsenko, a legmagasabb képesítési kategóriájú fizikatanár, 3. számú Városi Oktatási Intézmény-Középiskola, Marx, Szaratovi régió
Márkák, 2015.

Az új ismeretek „felfedezésének” leckéje 9. osztály Marchenko Olga Ivanovna, fizikatanár 2013
Sugárhajtás

Gólok. Oktatási: 1. Adja meg a sugárhajtás fogalmát, 2. Mondjon példákat a sugárhajtásra a természetben és a technológiában! 3. Ismertesse a rakéták célját, felépítését, működési elvét és felhasználását! 4. Legyen képes meghatározni a rakéta sebességét, tudja használni a lendület megmaradásának törvényét és a Newton III. 5. Mutassa meg K. E. Ciolkovszkij műveinek jelentőségét! és Korolev S.P. az űrrakéta-meghajtás fejlesztésében. Oktatási: mutassa be a fizikai ismeretek gyakorlati jelentőségét a „sugárhajtás” témában; a tanulók munka- és alkotótevékenységének növelése, látókörük bővítése önképzéssel, Fejlesztő: a jelenségek megfigyelésekor a tényelemzés képességének fejlesztése; a kulturális párbeszéd készségeinek fejlesztése, álláspontjának kifejezése és igazolása, az ítéletek helyességének védelme, az eredmények elemzése.

A világ heliocentrikus rendszere
Tanár. - Tudja, hogyan működik a naprendszerünk. Egyébként hogyan működik?
- Itt az ideje, hogy elkezdjük a Naprendszer környezetének részletes tanulmányozását
-Nézzük meg, mi a Nap. Mi a Nap?
Mi a neve egy ilyen szerkezetnek? Miért hívják így?
- Tudja, hogy mely bolygók részei a Naprendszernek?
Apropó, melyiket?
I. Oktatási tevékenység motivációja.

(legközelebbi csillag)
Út az űrbe. Az űrhajó végigrepült az űrútvonalon, és a közeledő csillagok szikráztak és kialudtak. Hogyan találhatta magát hirtelen a csillagközi térben?

Sugárhajtás
- Ideje kimenni az űrbe!
Ideje kimenni az űrbe! - Tudja meg: Hogyan juthat el az űrbe.
Az űrhajó végigrepült az űrútvonalon, és a közeledő csillagok szikráztak és kialudtak. Hogyan találhatta magát hirtelen a csillagközi térben?

De először nézzük meg, miért költözhetünk egyáltalán?
1. Miért mozoghatunk a földön?

- lökd le a földről
1. Miért tudunk mozogni - vízen?

lökd ki a vízből
3.Miért utazhatunk a levegőben?
- lökd ki a levegőből

Mihez kezdjünk az űrben? Hogyan kell odaköltözni?
Feladat 1. Sugárlabda
Következtetés. A levegő az egyik irányba jön ki, a labda pedig a másik irányba mozog.
Kutassunk egy kicsit, és derítsük ki, mitől tud elrugaszkodni egy test, ha nincs mitől elrugaszkodni.
Feladat 1. Fúvóka léggömb Két ember fogja a horgászzsinórt, amelyre a léggömböt tartalmazó cső van rögzítve, és meghúzzák. Fújja fel a ballont és engedje el. Mi történt a labdával? Mitől indult el a labda?

(levegő leválasztva róla)
Következtetés: A levegő egy irányba jön ki - a babakocsiba. másikba költözik.
Vegyünk egy kocsit, amelyhez léggömb van rögzítve. Fújja fel a léggömböt egy szívószálon keresztül. Helyezze a kocsit az asztalra, és engedje el a labdát
Mi történt a kocsival? Mitől indult el a kocsi?
(levegő leválasztva róla)

Az óra témája: Sugárhajtás
A reaktív mozgás olyan mozgás, amely akkor következik be, amikor annak bármely része egy bizonyos sebességgel elválik a testtől.

Testnevelési perc
Mutasd meg fantáziádat, és próbáld ábrázolni: polipot, tintahalat, medúzát, uborkát.
"Őrült" uborka
Polip
Tintahal

PÉLDÁK A TERMÉSZETBEN A SUGÁRMOZGÁSRA: A sugármozgás jellemző a polipokra, tintahalokra, tintahalakra, medúzákra – kivétel nélkül mindegyikük a kilökődött vízsugár reakcióját (visszarúgását) használja úszáshoz

Sugárhajtás a technológiában
A sugárhajtás TÖRTÉNETÉBŐL Az első lőporos tűzijátékokat és jelzőfáklyákat Kínában használták a X. században. A 18. században harci rakétákat használtak az India és Anglia közötti ellenségeskedések során, valamint az orosz-török ​​háborúkban. A sugárhajtást jelenleg repülőgépekben, rakétákban és űrhajókban használják
Rakétavető

Rakéta
Gyakorlat. Nyissa meg a 84. oldal „A hordozórakéta kialakítása és működési elve” című tankönyvet.
Példák a sugárhajtásra a technológiában
Tehát megtaláltuk az utat az űrbe – ez a sugárhajtás

nagy orosz tudós és feltaláló, felfedezte a sugárhajtás elvét, akit joggal tekintenek a rakétatechnika megalapítójának
Konsztantyin Eduardovics Ciolkovszkij (1857-1935)
Az űrhajózás megalapítói:

Szergej Pavlovics Koroljev (1907-1966)
űrhajó tervező
Az űrhajózás megalapítói:

Jurij Alekszejevics Gagarin 1934-1968
Az emberiség történetének első űrhajósa 1961. április 12-én hajtott végre első emberes űrrepülést a Vostok űrszondán.
Az űrhajózás megalapítói.

2. dia

Tények a történelemből

3. dia

Sugárhajtómű

A sugárhajtómű olyan motor, amely a kezdeti energiát a munkafolyadék sugáráramának kinetikai energiájává alakítva hozza létre a mozgáshoz szükséges vonóerőt. A sugárhajtómű csak a munkafolyadékkal való kölcsönhatás révén hoz létre vonóerőt, megtámasztás vagy más testekkel való érintkezés nélkül. Emiatt leggyakrabban repülőgépek, rakéták és űrhajók meghajtására használják. A munkafolyadék nagy fordulatszámon áramlik ki a motorból, és az impulzusmegmaradás törvényének megfelelően reaktív erő keletkezik, ami az ellenkező irányba nyomja a motort. A munkafolyadék felgyorsítása érdekében felhasználható olyan gáz expanziójaként, amelyet így vagy úgy magas hőmérsékletre melegítenek.

4. dia

Űrrakéta

A rakéta olyan repülőgép, amely a saját tömegének egy részének kilökődése során fellépő reaktív erő hatására mozog. A rakéta repüléséhez nem feltétlenül szükséges a környező levegő vagy gáz környezet jelenléte, és nem csak a légkörben, hanem vákuumban is lehetséges. A rakéta olyan jármű, amely képes űrhajót az űrbe juttatni. Az űrhajók pályára emelésének alternatív módjai, mint például az „űrlift”, még tervezési szakaszban vannak. Az űrhajózási célokra használt rakétákat hordozórakétának nevezik, mivel hasznos terhet hordoznak. Leggyakrabban többlépcsős ballisztikus rakétákat használnak hordozórakétaként. A hordozórakéta a Földről indul, vagy hosszú repülés esetén egy mesterséges földi műhold pályájáról. Jelenleg a különböző országok űrügynökségei Atlas V, Ariane 5, Proton, Delta IV, Szojuz-2 és sok más hordozórakétát használnak.

5. dia

Űrsiklók

A Shuttle egy amerikai újrafelhasználható szállító űrhajó. Az űrrepülőgépet hordozórakétákkal indítják az űrbe, űrhajóként manővereznek a pályán, és repülőgépként térnek vissza a Földre. Feltételezték, hogy a siklók siklók módjára száguldanak az alacsony Föld körüli pálya és a Föld között, mindkét irányba szállítva a hasznos terheket. A fejlesztés során azt tervezték, hogy mindegyik űrsiklót akár 100-szor is felbocsátják az űrbe. A gyakorlatban sokkal kevesebbet használnak. 2009 szeptemberéig a legtöbb járatot - 37-et - a Discovery shuttle hajtotta végre. 1975 és 1991 között összesen öt űrsikló épült: Columbia (leszálláskor leégett 2003-ban), Challenger (1986-ban felrobbant), Discovery, Atlantis és Endeavour. 2010 végén hajtja végre az űrrepülőgép utolsó repülését.

6. dia

Tintahal

A tintahal az óceánmélyek legnagyobb gerinctelen lakója. A sugárhajtás elve szerint mozog, felszívja a vizet, majd hatalmas erővel átnyomja egy speciális lyukon - egy „tölcséren”, majd nagy sebességgel (kb. 70 km/h) hátrafelé löki. Ugyanakkor a tintahal mind a tíz csápja csomóba gyűlik a feje fölött, és áramvonalas formát ölt.

7. dia

Konsztantyin Eduardovics Ciolkovszkij

Konstantin Eduardovics Ciolkovszkij (1857-1935) - orosz és szovjet autodidakta tudós, kutató, iskolai tanár. A modern űrhajózás megalapítója. Megindokolta a sugárhajtási egyenlet levezetését, és arra a következtetésre jutott, hogy szükség van a „rakétavonatok” használatára - a többlépcsős rakéták prototípusaira. Aerodinamikai, repüléstechnikai és egyéb művek szerzője. Az orosz kozmizmus képviselője, az Orosz Világkutatások Szerelmeseinek Társaságának tagja. Tudományos-fantasztikus művek szerzője, az űrkutatás eszméinek támogatója és propagandája. Ciolkovszkij javasolta a világűr benépesítését orbitális állomások segítségével, előterjesztette az űrlift és légpárnás jármű ötleteit. Úgy vélte, hogy az élet fejlődése az Univerzum egyik bolygóján olyan erőt és tökéletességet fog elérni, hogy ez lehetővé teszi a gravitációs erők leküzdését és az élet elterjesztését az Univerzumban.

8. dia

Munkafolyadék

A munkatest olyan anyagtest, amely hőt juttatva kitágul, lehűtve összehúzódik, és a hőgép munkatestének mozgatását végzi. Az elméleti fejlesztések során a munkaközeg általában ideális gáz tulajdonságaival rendelkezik.

A gyakorlatban a sugárhajtóművek munkaközege a szénhidrogén üzemanyagok (benzin, gázolaj stb.) égéstermékei.