Fysik. Jetrörelse i naturen och i teknik
Reaktiv rörelse i natur och teknik -mycket vanligt fenomen. I naturen sker det när en del av kroppen skiljer sig åt en viss takt från någon annan del. I det här fallet uppträder den reaktiva kraften utan växelverkan av denna organism med yttre kroppar.
För att förstå vad som står på spel är det bättrehänvisa bara till exemplen. Exempel på jetframdrivning i natur och teknik är många. Först ska vi prata om hur djur använder det och hur det används i teknik.
Maneter, trollslända larver, plankton och blötdjur
Många, simma i havet, mötte maneter. I Svarta havet har de i alla fall tillräckligt. Men inte alla trodde att maneterna rörde sig med hjälp av jetframdrivningen. Dragonfly larver, liksom några representanter för marint plankton, tillgriper också denna metod. Effektiviteten hos ryggradslösa marina djur som använder den är ofta mycket högre än för tekniska uppfinningar.
Många blötdjur rör oss intressant.på ett sätt. Som ett exempel, bläckfisk, bläckfisk, bläckfisk. I synnerhet kan havskallen gå vidare med en vattenstråle som sprutas ut från skalet när dess flikar krymper kraftigt.
Och det här är bara några exempel från djurvärldens liv, som kan nämnas genom att avslöja ämnet: "Jetrörelse i vardagen, naturen och tekniken."
Hur bläckfisken rör sig
Mycket intressant i detta avseende, och bläckfisk. Liksom många bläckfiskar rör den sig i vatten med hjälp av följande mekanism. Genom en specialtratt som ligger framför kroppen, liksom genom sidoslitsen, tar bläckfisken vatten i sin gillhålighet. Sedan kastar hon kraftigt det genom traven. Traktörsskäraren riktar sig bakåt eller i sidled. Förflyttningen kan utföras i olika riktningar.
Det sätt som Salpa använder
Nyfiken och det sätt som använder salpa. Detta är havsdjurets namn med en genomskinlig kropp. När man rör sig drar salpa i vatten med hjälp av främre öppningen. Vattnet ligger i ett brett hålrum, och gallen ligger diagonalt inuti den. Hålet stängs när salpaen tar en stor sipp vatten. Dess tvärgående och longitudinella muskler kontrakt, och hela djurets kropp kontrakterar. Vattnet trycks ut genom bakre öppningen. Djuren rör sig framåt på grund av reaktionen av den strömmande strömmen.
Squids - "levande torpeder"
Det största intresset är kanskejetmotor som bläckfisk har. Detta djur anses vara den största representanten för ryggradslösa djur som bor i stora havsdjup. I jetnavigering har squids uppnått verklig perfektion. Även kroppens djur liknar en raket med sina yttre former. Eller snarare kopierar denna raket bläckfisken, eftersom det är för honom som det obestridliga företrädet hör hemma i denna fråga. Om du behöver flytta långsamt, använder djuret här ett stort diamantformigt fen, vilket från tid till annan böjer. Om ett snabbt kast behövs, kommer en jetmotor till räddningen.
Från alla sidor är molluskens kropp omgiven av en mantel -muskelvävnad. Nästan hälften av den totala volymen av djurets kropp faller på dess hålrums volym. Bläckfisk använder mantelhålan för rörelse, suger vatten i den. Sedan spruter han plötsligt den uppsamlade strömmen av vatten genom ett smalt munstycke. Som ett resultat av detta stöter han tillbaka med stor hastighet. I det här fallet sätter bläckfisken alla sina 10 tentaklar i en knut overhead för att få en strömlinjeformad form. Munstycket har en speciell ventil, och djurets muskler kan vända den. Sålunda förändras rörelsens riktning.
Imponerande bläckfiskfartyg
Det måste sägas att bläckfiskmotorn är ganskaekonomiskt. Den hastighet som han kan utveckla kan nå 60-70 km / h. Vissa forskare tror även att det kan nå 150 km / h. Som du kan se är bläckfisken inte någonting som heter "live torpedo". Han kan vända sig i rätt riktning, böja ner, upp, vänster eller höger om tentaklarna, vikstråle.
Hur bläckfisk kontrollerar rörelsen
I jämförelse med djurets storlekratten är väldigt stor, så att bläckfisken lätt kan undvika kollision med ett hinder, även rörande med maximal hastighet, är det bara en liten rörelse på ratten tillräckligt. Om du vrider den kraftigt, kommer djuret omedelbart att rusa i motsatt riktning. Bläckfisken böjer tillbaka änden av tratten och som ett resultat kan den redan glida huvudet först. Om han sparkar henne till höger kommer han att kastas till vänster med ett jet-tryck. Men när det är nödvändigt att simma är snabbt, ligger tratten alltid rätt mellan tentaklarna. Djuret i det här fallet rusar sin svans framåt, som en springbröstcancerlöpning, om den hade en fjäders smidighet.
I det fall då brådskan inte behövs, bläckfisk ochsquids simmar, böljande med fenor. Miniatyrvågor löper över dem från fram till baksida. Squids och bläckfisk glider graciöst. Från tid till gång driver de sig bara med en ström av vatten som kastas ut under deras mantel. Separata chocker som blötdjupet mottar under utbrott av vattenstrålar vid sådana tillfällen är tydligt synliga.
Flygande bläckfisk
Vissa bläckfiskar kan accelerera till 55km / h Det verkar som om ingen utförde direkta mätningar, men vi kan namnge en sådan siffra, baserat på flygsträckans räckvidd och hastighet. Det visar sig att det finns sådana. Bläckfisk stenoteutis är den bästa piloten av alla blötdjur. Brittiska seglare kallar det en flygande bläckfisk (flygande bläckfisk). Detta djur, vars foto presenteras ovan, är liten i storlek, ungefär från en sill. Han förföljer fisk så snabbt att han ofta hoppar ut ur vattnet, bobbing med en pil ovanför sin yta. Detta knep han använder i fallet när han är i fara från rovdjur - makrill och tonfisk. Efter att ha utvecklat en maximal jetkraft i vattnet, börjar bläckfisken i luften och flyger sedan över 50 meter över vågorna. I det här fallet är hans flyktning så högt att flygande kuponger ofta faller på båtens däck. Höjden på 4-5 meter för dem är inte en rekord. Ibland flyger flygskidor ännu högre.
Dr. Rees, skaldjurforskare frånStorbritannien, i sin vetenskapliga artikel, beskrev representanten för dessa djur, vars kroppslängd var bara 16 cm. Han kunde emellertid flyga ett rättvist avstånd i luften och landade sedan på båtens brygga. Och höjden på den här bron var nästan 7 meter!
Det finns fall när fartyget kollapseromedelbart många flygande bläckfisk. Trebius Niger, en gammal författare, berättade en gång en sorglig historia om ett skepp som inte kunde motstå svärdet hos dessa havsdjur och sjönk. Intressant kan bläckfisk ta av även utan överklockning.
Flyga bläckfisk
Bläckfisk har också förmågan att flyga. Jean Verani, en fransk naturalist, såg som en av dem accelererade i hans akvarium och hoppade plötsligt ut ur vattnet. Djuren beskrev en båge i luften på ca 5 meter och floppade sedan in i akvariet. Bläckfisken, som fick den nödvändiga hastigheten för hoppet, rörde sig inte bara tack vare jetframdrivningen. Han roade också med sina tentaklar. Bläckfiskar är säckiga, så de svimmar sämre än bläckfisk, men vid kritiska ögonblick kan dessa djur ge odds till de bästa sprintarna. Arbetare av California Aquarium ville göra ett foto av en bläckfisk som attackerar en krabba. Dock bläckfisken, som rusade till sitt byte, utvecklade en sådan hastighet att bilderna, även när de använde ett speciellt läge, visade sig vara suddiga. Det betyder att skottet varade bara en bråkdel av en sekund!
Dock blöter bläckfiskar ganska långsamt. Vetenskapsmannen Joseph Sainl, som studerade bläckfiskens migration, fick reda på att bläckfisken, vars storlek är 0,5 m, simmar i en genomsnittlig hastighet på cirka 15 km / h. Varje vattenstråle, som han slänger ut ur tratten, flyttar honom framåt (mer exakt, bakåt, eftersom han simmar bakåt) någonstans runt 2-2,5 meter.
"Gurka"
Reaktiv rörelse i natur och teknik kanöverväga och använda exempel från växtvärlden för att illustrera det. En av de mest kända är den mogna frukten av den så kallade vilda gurkan. De återhämtar sig från stammen vid den minsta beröringen. Därefter kastas en speciell klibbig vätska innehållande frö från det hål som bildas som en följd av detta med stor kraft. Gurkanen själv flyger i motsatt riktning för ett avstånd på upp till 12 m.
Momentum bevarande lag
Var noga med att berätta om honom,med tanke på jetframdrivning i natur och teknik. Kunskap om lagens bevarandeskikt tillåter oss att förändra, i synnerhet vår egen rörelsehastighet, om vi är i öppet utrymme. Till exempel sitter du i en båt och du har några stenar med dig. Om du slänger dem i en viss riktning kommer båten att röra sig i motsatt riktning. I yttre rymden gäller denna lag också. Dock används raketmotorer för detta ändamål.
Vad mer kan noteras exempel på jetframdrivning i natur och teknik? Mycket bra, lagen om bevarande av momentum illustreras av ett pistolens exempel.
Som du vet är det alltid ett skottåtföljd av feedback. Antag att kulans vikt skulle vara lika med pistolens vikt. I det här fallet skulle de spridas till sidorna med samma hastighet. Recoil händer eftersom en reaktiv kraft skapas, eftersom det finns en kasserad massa. Tack vare denna kraft finns rörelse både i luftlöst utrymme och i luften. Ju större hastigheten och massan av de utgående gaserna är, desto större är den rekylkraft som vår axel känner. Följaktligen är den reaktiva kraften desto högre desto starkare är pistolens reaktion.
Drömmar om rymdflygningar
Reaktiv rörelse i naturen och i teknik redanUnder många år är det en källa till nya idéer för forskare. Många århundraden har mänskligheten drömt om flygningar till rymden. Användningen av jetframdrivning i natur och teknik, man måste anta, har inte uttömt sig själv.
Allt började med en dröm. För några århundraden sedan erbjöd science-fiction-författare oss olika sätt att uppnå detta önskade mål. Under 1700-talet skapade den franska författaren Cyrano de Bergerac en berättelse om ett flyg till månen. Hans hjälte kom till jordens satellit med en järnvagn. Över denna design kastade han ständigt en stark magnet. Vagnen, lockar den, steg högre och högre över jorden. Till slut nådde hon månen. En annan välkänd karaktär, Baron Munchhausen, klättrade bönstjälken till månen.
Självklart var det för tillfället fortfarande lite känt hur användningen av jetframdrivning i natur och teknik kan göra livet enklare. Men flyget av fantasi öppnade naturligtvis nya horisonter.
Mot en enastående upptäckt
I Kina i slutet av det 1: e millennium n. e. uppfann jetmotorns strålning. Den senare var bara bambu-rör som fylldes med krut. Dessa raketer lanserades för skojs skull. Jetmotor användes i ett av de första projekten av bilar. Denna idé tillhörde Newton.
Hur reaktiv rörelse i naturen och itekniken uppstår och N.I. Kibalchich. Detta är en rysk revolutionär, författaren till det första utkastet till ett jetflygplan, som är utformat för att flyga en man på den. Den revolutionära, tyvärr, utfördes den 3 april 1881. Kibalchich anklagades för att ha deltagit i mordförsöket på Alexander II. Redan i fängelse fortsatte han att studera ett sådant intressant fenomen som strålningsrörelsen i naturen och i teknik som uppstår när en del av ett objekt separeras. Som ett resultat av dessa studier utvecklade han sitt projekt. Kibalchich skrev att denna idé stöder honom i sin position. Han är redo att lugnt möta sin död, med vetskap om att en sådan viktig upptäckt inte kommer att förgås med honom.
Implementering av tanken att flyga in i rymden
Manifestation of jet propulsion in nature andfortsatte att studera teknik K. E. Tsiolkovsky (hans foto presenteras ovan). Redan i början av 1900-talet föreslog denna stora ryska forskare idén om att använda missiler för rymdflygning. Hans artikel om denna fråga framkom 1903. Den presenterade en matematisk ekvation som blev den viktigaste för astronautik. Det är känt idag som "Tsiolkovskij formel". Denna ekvation beskrev rörelsen hos en kropp som har en variabel massa. I sina ytterligare skrifter presenterade han planen för en raketmotor som drivs med flytande bränsle. Tsiolkovsky, som studerade användningen av jetframdrivning i natur och teknik, utvecklade en raketdesign i flera steg. Han hade också tanken på möjligheten att skapa hela rymdstäder i närheten av jorden. Här är några av de upptäckter som forskaren kom till när man studerade jetrörelse i natur och teknik. Tsiolkovsky har visat att raketer är de enda enheter som kan övervinna tyngdkraften. Han definierade raketen som en mekanism som har en jetmotor, som använder bränslet och oxidatorn på den. Denna anordning förvandlar bränsleens kemiska energi, som blir gasstrålens kinetiska energi. Raketten själv börjar börja röra sig i motsatt riktning.
Slutligen, forskare, som har studerat kroppens reaktiva rörelse inatur och teknik, passerade för att träna. Den enorma uppgiften att uppnå den gamla drömmen om mänskligheten kom. Och en grupp sovjetiska forskare, ledd av akademiker S. P. Korolev, klarade det. Hon genomförde idén om Tsiolkovsky. Den första artificiella satelliten på vår planet lanserades i Sovjetunionen den 4 oktober 1957. Naturligtvis användes en raket.
Yu. A. Gagarin (bilden ovan) var en man som hade äran att vara den första att flyga i rymden. Denna viktiga händelse för världen ägde rum den 12 april 1961. Gagarin på satellitskeppet "Vostok" cirklade hela världen. Sovjetunionen var den första staten vars raketer nådde månen, cirklade runt den och fotograferade en sida osynlig från jorden. Dessutom var det ryssarna som först besökte Venus. De tog med vetenskapliga instrument till ytan på denna planet. Amerikanska astronauten Neil Armstrong - den första mannen att besöka månens yta. Han landade på henne den 20 juli 1969. 1986 utforskades Vega-1 och Vega-2 (fartyg som tillhör Sovjetunionen) från nära håll Halleys komet, som närmar sig solen endast en gång på 76 år. Utforskningen av rymden fortsätter ...
Som du kan se, mycket viktig och användbar vetenskapär fysik. Reaktiv rörelse i natur och teknik - det här är bara en av de intressanta frågorna som tas upp i den. Och resultaten från denna vetenskap är mycket, väldigt signifikanta.
Som används idag i jetmotion i natur och teknik
I fysiken under de senaste århundradena har det varitsärskilt viktiga öppningar görs. Medan naturen förblir nästan oförändrad, utvecklas tekniken snabbt. Nuförtiden används principen om jetframdrivning ofta inte bara av olika djur och växter, men också inom astronauti och luftfart. I rymden finns ingen miljö som kroppen kan använda för att interagera för att ändra modulen och dess riktning. Därför kan endast raket användas för att flyga i vakuum.
Idag används aktivt jet framdrivningi vardagen, natur och teknik. Det är inte längre ett mysterium som tidigare. Men mänskligheten bör inte stanna där. Framför nya horisonter. Jag vill tro att jetrörelsen i natur och teknik, som beskrivs kort i artikeln, kommer att inspirera någon till nya upptäckter.
