Fizika. Jet pokret u prirodi i tehnologiji

Jet propulzija u prirodi i tehnologiji vrlo je čest fenomen. U prirodi se pojavljuje kada se jedan dio tijela dijeli s određenom brzinom iz nekog drugog dijela. U ovom slučaju, reaktivna sila pojavljuje se bez interakcije danog organizma s vanjskim tijelima.

Da bismo razumjeli što je u pitanju, najbolje je pogledati primjere. Primjeri mlaznog pogona u prirodi i tehnologiji su brojni. Prvo ćemo govoriti o tome kako ga koriste životinje, a zatim kako se koristi u tehnologiji.

Meduza, ličinke vretenaca, planktona i mekušaca

Mnogi, plivajući u moru, susreli su meduza. U Crnom moru, u svakom slučaju, nedostaju. Međutim, nisu svi mislili da meduza kreću uz pomoć mlaznog pogona. Ista metoda se koristi i ličinke vretenaca, kao i neke predstavnike morskih planktona. Učinkovitost beskralježnjaka morskih životinja koje ga koriste često je mnogo veća od tehničkih izuma.

Mnoge školjke kretale su se na način koji nas zanima. Kao primjer, možete donijeti sipu, lignje i hobotnicu. Konkretno, školjkaši mekušca mogu se kretati naprijed pomoću mlaza vode koja se izbacuje iz ljuske kada se listovi oštro spore.

A samo nekoliko primjera iz života životinjskog svijeta, što može dovesti do otkrivanja temu: „mlaznog pogona u svakodnevnom životu, prirodi i tehnologiji”

Kako se krema kretati?

Vrlo zanimljivo u tom pogledu i sef. Kao i set glavonošci mekušaca, kreće se u vodi pomoću sljedećeg mehanizma. Kroz poseban lijevak koji se nalazi ispred tijela, kao i kroz bočnu razrez sipe privlači vodu u svom škrga šupljine. Zatim ga energično baca kroz lijevak. Sipka cijevi usmjerava sipu natrag ili bočno. Ovo kretanje može se provesti u različitim smjerovima.

Metoda koja koristi salpa

Znatiželjan i način na koji se koristi salpa. Ovo je ime morske životinje s prozirnim tijelom. Salpa tijekom vožnje uvuče u vodu, koristeći prvu rupu za to. Voda je u šupljoj šupljini, a unutar njega se dijagonalno dijele škrge. Rupa se zatvara kada salpa uzme veliki gutljaj vode. Njezine poprečne i longitudinalne mišiće ugovore, cijelo tijelo životinje se komprimira. Kroz stražnju rupu voda se gura. Životinja se pomiče naprijed zbog reakcije izlazeće struje.

Lignje - "živi torpeda"

Najveći interes je, možda, mlazni motor koji ima lignje. Ta se životinja smatra najvećim predstavnikom beskralježnjaka, nastanjujući velike dubine oceana. U letećim plovilima, lignje je postiglo pravi savršenstvo. Čak i tijelo tih životinja podsjeća na raketu s vanjskim oblicima. Umjesto toga, to je raketa koja kopira lignje, jer je on taj koji posjeduje neosporno prvenstvo u ovom pitanju. Ako se morate pomaknuti polako, životinja koristi veliku peraju u obliku dijamanta koja se s vremena na vrijeme savijena. Ako trebate brzo bacanje, mlazni motor dolazi do spašavanja.

Sa svih strana tijelo mekušaca okruženo je plaštem - mišićnim tkivom. Gotovo polovica ukupnog volumena tijela životinje je volumen njezine šupljine. Lignje koristi šupljinu plašta za kretanje, sisanje vode unutar njega. Zatim oštro baca prikupljeni tok vode kroz usku mlaznicu. Kao rezultat toga, on se vraća natrag velikom brzinom. U ovom slučaju, lignje dodaje sve svoje deset kliješta na čvor iznad glave kako bi stekli uravnoteženi oblik. Mlaznica ima poseban ventil, a mišići životinje mogu ga pretvoriti. Na taj se način mijenja smjer kretanja.

Impresivna brzina gibanja lignja

Moram reći da je lignji motor vrlo ekonomičan. Brzina koju može razviti može doseći 60-70 km / h. Neki istraživači čak vjeruju da može doći do 150 km / h. Kao što možete vidjeti, lignje se naziva "live torpedo". Može se okretati u pravom smjeru, savijanje dolje, gore, lijevo ili desno, ticala presavijeni skupinom.

Kako lignje upravlja pokretom

U usporedbi s veličinom životinje, kolo upravljača je vrlo velik, tako da lignje može lako izbjeći sudar s preprekom, čak i krećući se pri maksimalnoj brzini, dovoljna je samo lagana kretnja kretanja. Ako se oštro okrene, životinja odmah žuri u suprotnom smjeru. Lignje se zakreće na kraj lijevka i kao rezultat toga može već prije micati glavu. Ako se savija desno, on će biti bačen natrag lijevo mlazom potiska. Međutim, kada trebate brzo plivati, lijevak je uvijek izravno između ticala. Životinja u ovom slučaju gurne svoj rep prema naprijed, poput trkača, ako je imao brzinu konja.

U slučaju kada ne morate žuriti, sipa i lignja plivaju, valoviti s perajama. Ispred njih prolazi kroz minijaturne valove. Lignje i sipa graciozno kliznu. Oni se samo ponekad guraju s vodom, koja je izbačena ispod njihova plašta. Odvojeno podrhtavanje koje mollusk prima kada izbacuje mlaznice vode u takvim vremenima jasno je vidljiv.

Leteći lignje

Neki glavonožci mogu ubrzati do 55 km / h. Čini se da nitko nije napravio izravna mjerenja, ali takav lik možemo nazvati na temelju raspona i brzine letećeg lignja. Ispada da postoje takvi. Kalmar stenotevtis najbolji je pilot svih mekušaca. Engleski mornari to zovu leteći lignje (leti lignje). Ova životinja, čija je fotografija prikazana iznad, je mala veličina, s oko haringa. On tako brzo provodi ribu koja često izlazi iz vode, brišući strelicu iznad njegove površine. Taj trik koristi i u slučaju kada je u opasnosti od grabežljivaca - skuša i tune. Razviti maksimalnu reakcije moment ruku u vodu, lignje počinje u zraku, a zatim leti preko 50 metara iznad valova. Istodobno, vrhunac njegovog leta je toliko visok da često leteće lignje padaju na palubu brodova. Visina od 4-5 metara za njih nikako nije rekordna. Ponekad se leteći leteći još veći.

Dr riža, istraživač školjke iz Velike Britanije, u svom znanstvenom članku opisuje predstavnika tih životinja, dužina tijela je samo 16 cm. Međutim, on je bio u mogućnosti letjeti pošteno udaljenost kroz zrak prije slijetanja na mostu jahte. I visina ovog mosta bila je gotovo 7 metara!

Postoje slučajevi kada se na brodu istodobno pada puno leteći leteći zrak. Trebius Niger, drevni pisac, jednom je ispričao tužnu priču o brodu koji je izgledao kao da ne može podnijeti težinu ovih morskih životinja i potonuo. Zanimljivo je da se lignje može skinuti čak i bez overclockinga.

Letenje hobotnica

Mogućnost letenja ima i hobotnice. Jean Verani, francuski naturalist, promatrao je kako se jedan od njih preuranio u akvarij, a onda iznenada iskočio iz vode. Životinja opisana u zraku luka oko 5 metara, a zatim flopped u akvarij. Hobotnica, koja je dobila potrebnu brzinu za skok, preselila se ne samo kroz reaktivni potisak. Također je zabacio svoje ticalo. Octopus vrećast, pa plivaju gore od lignje, ali u kritičnim trenucima i ove životinje mogu dati izgledi najboljim sprintima. Radnici kalifornijskog akvarija željeli su fotografirati hobotnicu koja napada rak. Međutim, hobotnica, koja je prolazila do plijena, razvila je takvu brzinu da su fotografije čak i kada su korištene u posebnom modu bile podmazane. To znači da bacanje traje djelić sekunde!

Međutim, hobotnice obično plivaju prilično polako. Znanstvenik Joseph Seinl, koji je proučavao migraciju hobotnica, otkrio je da hobotnica, veličine 0,5 m, lebdi pri prosječnoj brzini od oko 15 km / h. Svaki mlaz vode koji izbaci iz lijevka, pokreće ga naprijed (točnije, natrag, dok pliva unatrag) negdje na 2-2,5 m.

"Mad kurkuma"

Može se razmotriti i reaktivno kretanje prirode i tehnologije i primijeniti primjer iz biljnog svijeta. Jedan od najpoznatijih - zrelih plodova tzv od ludog krastavaca. Odbijaju se od pedikula na najmanji dodir. Zatim se iz dobivene rupice izbacuje posebna ljepljiva tekućina s velikom silom u kojoj se nalaze sjemenke. Sam krastavac leti u suprotnom smjeru na udaljenosti do 12 m.

Zakon o očuvanju zamaha

Potrebno je također reći io njemu, s obzirom na mlazni pokret u prirodi i tehnologiji. Poznavanje zakona o očuvanju zamaha omogućuje nam da promijenimo, osobito, vlastitu brzinu kretanja, ako smo na otvorenom prostoru. Na primjer, sjedite na brodu i imate nekoliko kamenja s vama. Ako ih bacite u određenom smjeru, brod će se kretati u suprotnom smjeru. U svemiru, ovaj zakon također djeluje. Međutim, tu se za tu svrhu primjenjuju raketnih motora.

Što se još može primijetiti primjeri mlaznog kretanja u prirodi i tehnologiji? Vrlo dobro, zakon očuvanja zamaha ilustrira primjer pištolja.

Kao što znate, pucanj iz nje uvijek je popraćen povratnim udarom. Recimo da je težina metka jednaka težini pištolja. U tom bi slučaju letjeli po istoj brzini. Povlačenje je posljedica činjenice da se stvara reaktivna sila, budući da postoji odbačena masa. Zahvaljujući ovoj sili, kretanje se osigurava kako u zračnom prostoru tako iu zraku. Što je veća brzina i masa plinova koji istječu, to je više snaga odmaka koju naša ruka osjeća. Prema tome, reaktivna sila je veća, to je jača reakcija pištolja.

Snovi lete u svemir

Jet propulzija u prirodi i tehnologiji dugogodišnji je izvor novih ideja za znanstvenike. Čovječanstvo je stoljećima sanjalo da leti u svemir. Primjena mlaznog pogona u prirodi i tehnologiji, mora se pretpostaviti, ni u kojem slučaju ne iscrpljena.

I sve je počelo s sanom. Pisci iz znanstvene fantastike nekoliko stoljeća prije ponudili su nam različite načine kako postići taj željeni cilj. U 17. stoljeću Cyrano de Bergerac, francuski pisac, stvorio je priču o letu na Mjesec. Njegov je heroj došao na satelit Zemlje, koristeći željezni kola. Iznad ovog dizajna, stalno je bacio jak magnet. Vagon, privučen njome, porastao je sve više i više iznad Zemlje. Na kraju je stigla do mjeseca. Još jedan poznati lik, barun Munchausen, popeo se na mjesec duž stabljike graha.

Naravno, u ovom trenutku malo se znalo o tome kako korištenje mlaznog pogona u prirodi i tehnologiji može olakšati život. No, let fantasya, naravno, otvorio je nove horizonte.

Na putu do izvanrednog otkrića

U Kini na kraju 1. tisućljeća AD. e. izumio raketni pogonski sustav. Potonji su bili samo cijevi od bambusa, koje su bile ispunjene barutom. Ove rakete pokrenute su za zabavu. Mlazni motor koristio se u jednom od prvih projekata automobila. Ta ideja pripada Newtonu.

O tome kako nastaje mlazni pokret u prirodi i tehnologiji, misli i N.I. Kibalchich. To je ruski revolucionar, autor prvog nacrta mlaznog zrakoplova, koji je dizajniran za letenje čovjeka na njemu. Revolucionar, nažalost, pogubljen je 3. travnja 1881. godine. Kibalchich je optužen da je sudjelovao u pokušaju Aleksandra II. Već u zatvoru, čekajući izvršenje smrtne kazne, nastavio je proučavati tako zanimljiv fenomen kao mlazni pokret u prirodi i tehnologiji koji se javlja kada se dio objekta odvoji. Kao rezultat tih studija, razvio je svoj projekt. Kibalchich je napisao da ga ta ideja podupire u svom položaju. On je spreman mirno zadovoljiti svoju smrt, znajući da takvo važno otkriće neće propasti s njim.

Realizacija ideje letenja u svemir

Obilježavanje mlaznog pogona u prirodi i tehnologiji nastavilo se proučavati K. E. Tsiolkovsky (njegova fotografija prikazana je gore). Već početkom 20. stoljeća, ovaj veliki ruski znanstvenik predložio je ideju korištenja raketa za svemirske letove. Njegov članak o tom pitanju pojavio se 1903. godine. U njemu je predstavljena matematička jednadžba, koja je postala najvažnija za astronautiku. Poznato je u našem vremenu kao "formula Tsiolkovskog". Ova jednadžba opisuje kretanje tijela koje ima promjenjivu masu. U svojim daljnjim radovima predstavio je shemu raketnog motora koji radi na tekućem gorivu. Tsiolkovsky, proučavajući upotrebu mlaznog pogona u prirodi i tehnologiji, razvio je višestupanjski raketni dizajn. Također posjeduje ideju o mogućnosti stvaranja cjelovitih gradova svemirskih orbita na zemlji. To je ono što su otkrili znanstvenici, proučavajući mlazni pokret u prirodi i tehnologiji. Raketi, kao što je pokazao Tsiolkovsky, jedini su uređaji koji mogu prevladati sila gravitacije. Definirao je raketu kao mehanizam mlaznim motorom koji koristi gorivo i oksidator na njemu. Ovaj aparat pretvara kemijsku energiju goriva, koja postaje kinetička energija plinskog mlaza. Sama projektila počinje se kretati u suprotnom smjeru.

Konačno, znanstvenici su proučavali reaktivno kretanje tijela u prirodi i tehnologiji, nastavili su se vježbati. Bilo je velikih zadataka ostvarivanja dugogodišnjeg sna čovječanstva. I skupinu sovjetskih znanstvenika, na čelu s akademikom SP Korolyovom, suočila se s njom. Shvatila je ideju Tsiolkovskog. Prvi umjetni satelit našeg planeta pokrenut je u SSSR-u 4. listopada 1957. Naravno, koristila se raketa.

G. A. Gagarin (na slici gore) bio je čovjek koji je imao čast biti prvi koji leti u svemiru. Ovaj važan događaj za svijet dogodio se 12. travnja 1961. godine. Gagarin na brodskom satelitu "East" letio je po cijelom svijetu. SSSR je bila prva država čiji su projektili došli do Mjeseca, letjeli oko njega i fotografirali stranu nevidljivu s Zemlje. Osim toga, bili su i Rusi koji su prvi put posjetili Rusiju. Donijeli su znanstvene instrumente na površinu ovog planeta. Američki astronaut Neil Armstrong - prva osoba koja je posjetila površinu mjeseca. Sletio je na njega 20. srpnja 1969. godine. Godine 1986, „Vega-1” i „Vega-2” (brodovi pripadaju SSSR) ispituje izbliza Halleyev komet koji se približava Sunce samo svakih 76 godina. Proučavanje prostora nastavlja ...

Kao što možete vidjeti, fizika je vrlo važna i korisna znanost. Jet propulzija u prirodi i tehnologiji samo je jedno od zanimljivih pitanja koja se u njemu razmatraju. A postignuća ove znanosti su vrlo, vrlo značajna.

Kao i danas, mlazni pogon se koristi u prirodi i tehnologiji

U fizici u proteklih nekoliko stoljeća napravljena su posebno važna djela. Dok priroda ostaje gotovo nepromijenjena, tehnologija se razvija brzo. U naše vrijeme, princip mlaznog pogona naširoko koristi ne samo različite životinje i biljke, već i astronautiku i zrakoplovstvo. U vanjskom prostoru nema okruženja koje tijelo može koristiti za interakciju kako bi promijenilo modul i smjer njegove brzine. Zato za letove u zračnom prostoru možete koristiti samo rakete.

Danas se aktivno koristi mlaznica u svakodnevnom životu, prirodi i tehnologiji. Više nije tajna, kao i prije. Međutim, čovječanstvo se ne bi trebalo osloniti na svoje lovore. Tu su novi horizonti ispred. Želim vjerovati da je mlazni pokret u prirodi i tehnologiji, ukratko opisan u članku, inspirirati nekoga novim otkrićima.