- Водная ракета

kalser.ru Опыты по физике Водная ракета
08.07.2011 00:00

Водная ракета

Реактивное движение, опыт, водяная ракета, воднаяЭтот опыт расчитан на демонстрацию реактивного движения, а также на иллюстрацию закона сохранения импульса. Насколько скучной и сухой кажется теория нашего эксперимента, настолько мокрым и интересным будет настоящий запуск ракеты!

Ну а пока наберемся терпения и обратимся к теории, что именно мы должны знать о механизме полета ракеты.

Прежде всего кратко изобразим на рисунке схематичную модель ракеты. Нам неизвестна сила тяги Fтяги и ничего неясно о силе вылета воды из сопла, к тому же как измерить давление внутри ракеты? Что же здесь можно предпринять? Применим закон сохранения!

Уравнение закона сохранения импульса для нашей ракеты есть:

m0·V - mк·U = 0 (1)

здесь mк - масса капли воды, которая отваливается из ракеты, m0 - масса ракеты (оставшаяся вода + оболочка), V - итоговая скорость ракеты, U - скорость вылета капли из сопла.

Реактивное движение, опыт, водяная ракета, водная

Схема водяной ракеты

Fтяги должна существенно превышать силу тяжести, чтобы ракета смогла успешно стартовать.

Из формулы (1) становится понятным, что точно определить, какую скорость приобретет ракета, а затем какое время она пробудет в воздухе и на какую высоту поднимется, непросто из-за постепенной убыли массы (воды) через сопло. Поэтому мы не будем углубляться в теорию, а ограничимся лишь практическим интересом - взлететь выше деревьев, например.

Точное математическое описание скорости ракеты дает формула Циолковского:

rocket_formula

Вывод формулы циолковского из закона сохранения импульса вы можете посмотреть в учебнике физкии.

(новое окно)

Как ввести формулу
Работает только для формы "Добавить комментарий" к материалу:
будет [img]http://latex.codecogs.com/gif.latex?t^2[/img]

YouTube-канал НИЯУ МИФИ >> YouTube-канал kalser.ru >>

Marvin and Milo Marvin and Milo
physics.org/marvinandmilo >>