Fizika. Tabiatda va texnologiyada reaktiv harakat

Tabiatda va texnologiyada Jet harakatlanish juda keng tarqalgan bir hodisa. Tabiatda, tananing bir qismi boshqa qismdan ma'lum bir tezlik bilan bo'linib turganda paydo bo'ladi. Bunday holda, reaktiv kuch bu organizmning tashqi organlar bilan o'zaro ta'siri holda paydo bo'ladi.

Nimani hal qilishni tushunish uchun, misollarni ko'rib chiqish yaxshidir. Tabiatdagi va texnologiyada jet harakatlanishning misollar ko'p. Avval hayvonlarning qanday foydalanishi haqida gapiramiz, keyin qanday qilib u texnologiyada qo'llaniladi.

Jellyfish, ajdaho lichinkalari, plankton va mollyuskalar

Dengizda suzib yurganlarning ko'pi meduzalar bilan uchrashishdi. Qora dengizda, har qanday holatda, ular yo'qolib ketgan. Ammo, barchaning fikriga ko'ra, meduzalar jet harakatlanish yordamida harakat qilmoqda. Xuddi shu usul yovvoyi qushlarning lichinkalari , shuningdek, dengiz planktonining ba'zi vakillari tomonidan qo'llaniladi. Buni ishlatadigan umurtqasiz dengiz hayvonlarining samaradorligi odatda texnik ixtirolarga qaraganda ancha yuqori.

Ko'plab yumshoq mol-mulki bizni qiziqtiradi. Masalan, siz misket, qalampir, ahtapotni olib kelishingiz mumkin. Ayniqsa, molyusk taraklari qanotlari keskin ravishda kesilganda qobiqdan chiqarilgan suv oqimi yordamida oldinga siljiydi.

Bu hayvonot dunyosining hayotidan bir nechta misoldir. Ularni aytib berish mumkin: "Kundalik hayotda, tabiat va texnologiyada jet harakati".

Qisqichbaqasimon toshlar qanday harakatlanadi?

Bu jihatdan juda qiziqarli va sho'rpich. Ko'p sefalopod kabi yumshoq tolalar kabi, ushbu mexanizm yordamida suvga o'tadi. Tananing old qismida joylashgan va ayni paytda yonma-yon o'tkir siydik pufagidan chiqadigan maxsus huni orqali uning gill bo'shlig'iga suv kiradi. Keyin u shiddat bilan uni huni orqali tashlaydi. Yovvoyi ichimliklar tubi naychani oldinga yoki orqaga yo'naltiradi. Bu harakat turli yo'nalishlarda amalga oshirilishi mumkin.

Salpa ishlatadigan usul

Qiziqarli va salpa ishlatadigan usul. Shaffof jism bilan dengiz haykali nomi. Salpa haydab ketayotganda oldingi tuynuk yordamida suvga tortiladi. Suv keng bo'shlig'ida va uning ichki qismida diagonal joylashadi. Salpa suvning katta qismini olganda teshik yopiladi. Uning ko'ndalang va bo'ylama muskullari shartnoma tuzadi, hayvonning butun tanasi siqiladi. Orqa teshik orqali suv oqib chiqadi. Hayvon qochayotgan oqimning reaktsiyasi tufayli oldinga siljiydi.

Squids - "jonli torpedalar"

Eng katta qiziqish, ehtimol, kaliyli jet vosita. Bu hayvon, katta okean chuqurliklarida yashaydigan umurtqasiz jonzotlarning eng katta vakili hisoblanadi. Jet navigatsiyasida, kalamar haqiqiy mukammallikka erishdi. Hatto bu hayvonlarning tanasi tashqi shakllari bilan raketa o'xshaydi. Buning o'rniga, bu kalamni nusxalashtiradigan raketa, chunki u bu masala bo'yicha shubhali ustunlikka egadir. Agar asta-sekin harakat qilish kerak bo'lsa, hayvon vaqti-vaqti bilan o'raladigan katta olmos shaklidagi finni ishlatadi. Agar tez otish kerak bo'lsa, jetli dvigatel qutqarish uchun keladi.

Har tomondan mollyuskaning tanasi mantiya - mushak to'qimalari bilan o'ralgan. Hayvonning umumiy tana hajmining deyarli yarmi uning bo'shlig'iga to'g'ri keladi. Qalmoq harakat uchun mantiya bo'shlig'ini ishlatadi, ichidagi suvni emish. So'ngra u yig'ilgan suv oqimini tor ko'krak orqali keskin ravishda tashlaydi. Natijada u juda tez tezlik bilan orqaga qaytadi. Bu holatda kalamar, barcha 10 tentugini oddiy tugmachani olish uchun boshingiz ustidagi tugunga qo'yadi. Ko'krakning maxsus valfi bor va hayvonning mushaklari uni o'zgartirishi mumkin. Shunday qilib, harakat yo'nalishi o'zgaradi.

Chuqur kalta harakatlanish tezligi

Xurmo motorining juda tejamkor ekanligini aytishim kerak. Uning rivojlanish tezligi 60-70 km / soatga yetishi mumkin. Ba'zi tadqiqotchilar hatto 150 km / soatgacha etib kelishiga ishonishadi. Ko'rib turganingizdek, kaliy «jonli torpedo» deb nomlanadi. O'ng tomonga, o'ngga, o'ngga, chapga yoki o'ngga tentagi bir to'plam tomonidan katlanmış bo'lishi mumkin.

Qalb kalomni qanday boshqaradi

Hayvonning o'zi bilan solishtirilganda, rulet juda katta, shuning uchun kalamar to'siq bilan to'qnashuvni osonlik bilan engib o'tishga imkon beradi, hatto maksimal tezlikda harakat qiladi, faqat engil boshqarish harakati etarli. Agar u keskin burilishga uchrasa, hayvon darhol teskari yo'nalishda harakat qiladi. Kalamar hunining uchini orqaga qaytaradi va buning oqibatida u avval boshini silkitishi mumkin. Agar u o'ng tomonga egilsa, u chap tomonga jetni bosish orqali tashlanadi. Biroq, siz tez suzmoq kerak bo'lsa, huni har doim to'g'ridan-to'g'ri tentacles orasida. Bu holatda hayvon dumini oldinga, agar ot tezligiga ega bo'lsa, yugurib ketgan haydovchi kabi yuguradi.

Shoshilinch, shashka va qalampir suzish talab qilinmaydigan hollarda, suyuqlik bilan chayqaladi. Ularning oldida miniatyuralar to'lqinlari orqali ishlaydi. Kalamushlar va mayizboshi gullab-yashnab ketadi. Ular faqatgina vaqti-vaqti bilan o'zlarini mantiya ostidan tashlab yuboriladigan suv oqimi bilan o'ziga jalb qiladilar. Suyuq jismlar chiqqandan keyin yumuşakçının olgan alohida titremeler, shu vaqtlarda aniq ko'rinadi.

Flying Squid

Ba'zi sefalopodlar 55 km / s ga tezlashishi mumkin. Hech kim bevosita o'lchovlarni amalga oshirmagan ko'rinadi, ammo uchib yurgan kalamushning masofa va tezligiga asoslangan bunday raqamni chaqira olamiz. Shunda ham bor. Kalmar stenotevtis - barcha mollyuskalarning eng yaxshi uchuvchisidir. Ingliz dengizchilar uni kalamar uchib yurishadi (uchib yurgan kalamush). Fotosurati yuqorida ko'rsatilgan hayvon kattaligi kichik bo'lib, sichqoncha bilan bog'liq. U tezda baliqlarni tezda suvdan tashqariga otilib, uning yuzasiga o'qni supurib tashlaydi. U bu hiyla ishlatadi, va u yirtqichlar tomonidan tahdid qilingan holatda - qo'ziqorin va orkinos. Suvga maksimal reaktiv siqishni ishlab chiqqandan so'ng, kalam havoda boshlanadi va to'lqinlar 50 metrdan oshib boradi. Shu bilan birga, uning parvozi apogi juda balanddir, ko'pincha uchib ketgan kurtkalar kema kemalariga tushadi. Ular uchun 4-5 m balandlikdagi rekord yo'q. Ba'zan uchib kelayotgan bo'konlar ham yuqoriga ko'tariladi.

Buyuk Britaniyadagi xaykalchani tadqiqotchi doktor Rays, uning ilmiy maqolasida bu tana uzunligi 16 sm bo'lgan bu hayvonlarning vakili tasvirlangan, biroq u havodan adolatli masofani uchib, so'ngra yaxto ko'prigiga tushdi. Va bu ko'prikning balandligi deyarli 7 metr edi!

Kema bir vaqtning o'zida ko'plab uchib yuribdi. Qadimgi bir yozuvchi Trebius Niger bir vaqtlar ushbu dengiz jonivorlarining og'irligini ko'tarolmaydigan va botib ketgan tuyulgan kema haqida qayg'uradigan bir voqeani aytib berdi. Qizig'i, hattoki, overclock qilmasdan ham ucha olishi mumkin.

Uchoq ahtapot

Uchish qobiliyati ham oktopoplarga ega. Frantsiyalik tabiatshunos Jan Verani, ularning biri akvariumda g'oyib bo'lganini ko'rib, keyin to'satdan suvdan sakrab chiqdi. Havoda tasvirlangan hayvon taxminan 5 metrga yoyilib, akvariumga o'ralgan. O'tish uchun kerakli tezlikni qo'lga kiritgan ahtapot, nafaqat reaktiv siqilish orqali harakat qildi. U ham tishlarini echib oldi. Ahtapot po'stlog'i, shuning uchun ular kaltsiydan ham battarroq suzmoqdalar, lekin juda muhim daqiqalarda bu hayvonlarning eng yaxshi sprinterlarga teng kelishi mumkin. Kaliforniyadagi akvarium ishchilari Qisqichbaqa hujumiga uchragan ahtapot rasmini suratga olishni xohlashdi. Shu bilan birga, avtomashinaga yugurgan ahtapot, bunday maxsus tezlikni fotosuratlarda loyqa bo'lib chiqdi, degan xulosaga keldi. Bu degani, otishni o'rganish bir soniya davom etdi!

Biroq, sektaullar odatda juda sekin suzadilar. Sekvestuslarning migratsiyasini tekshirgan olim Jozef Seinl 0,5 m hajmdagi ahtapot taxminan 15 km / soat tezlikda suzadi. Quvurdan chiqarib yuborgan har bir suv oqimi uni 2-2,5 metrga (oldinga qarab suzayotganida) oldinga siljitadi.

"Mad Bodring"

Tabiatda va texnologiyada reaktiv harakatlanishni o'simlik dunyosidan keltirilgan misol misollaridan foydalanish mumkin. Eng mashxurlaridan biri - bu g'azablangan bodringning pishgan mevasi . Ular eng kichik tegib turgan dastani siljitadilar. Keyinchalik, maxsus yopishqoq suyuqlik hosil bo'lgan teshikdan urug'lar topilgan katta kuch bilan tashlanadi. Bodring o'zi 12 metrgacha masofa uchun qarshi tomonga uchadi.

Tezlikni saqlab qolish qonuni

Tabiatda va texnologiyada jet harakatini hisobga olgan holda, u haqida ham gapirish kerak. Tezlikni saqlab qolish qonunini bilish, biz ochiq joylarda bo'lsak, ayniqsa, bizning harakatlanish tezligimizni o'zgartirishga imkon beradi. Masalan, siz qayiqda o'tiribsiz va sizda bir nechta toshlar bor. Agar ularni muayyan yo'nalishda tashlasangiz, qayiq sizni teskari yo'nalishda harakat qiladi. Kosmosda bu qonun ham faoliyat yuritadi. Biroq, bu maqsadda raketa dvigatellari ishlatiladi .

Tabiatdagi va texnologiyada jet harakatining misollaridan yana nimani ko'rish mumkin? Yaxshiyamki, zo'ravonlikni saqlab qolish qonuni qurol namunasi bilan tasvirlangan.

Ma'lumki, undan o'qqa tutish doimo orqaga qaytariladi. Aytaylik, qurol og'irligi qurolning og'irligiga teng bo'ladi. Bu holatda ular bir xil tezlikda uchib ketishardi. Reabilitatsiya kuchi, chunki reaktiv kuch ishlab chiqariladi, chunki uni tashlab ketadigan massa mavjud. Bu quvvat tufayli harakat havosiz maydonda ham, havoda ham ta'minlanadi. Vaqt o'tib ketadigan gazlarning tezligi va massasi qanchalik ko'p bo'lsa, bizning elkamiz sezgir bo'lgan kuch kuchayadi. Shunga mos ravishda, reaktiv quvvat kuchayadi, qurolning reaktsiyasi kuchayadi.

Kosmosga uchib ketish orzulari

Tabiatda va texnologiyada jet harakatlanishi olimlar uchun ko'p yillar davomida yangi g'oyalar manbai bo'ldi. Uzoq asrlar davomida insoniyat kosmosga uchib ketishni orzu qilar edi. Tabiatda va texnologiyada jet harakatlanishdan foydalanishni hech qachon o'zlashtirmagan holda qabul qilish kerak.

Va hamma tush ko'rildi. Ilmiy fantastika yozuvchilari bir necha asrlar ilgari bizga ushbu maqsadga erishish uchun turli usullarni taklif qilishdi. 17-asrda frantsuz yozuvchisi Cyrano de Bergerac ayga parvoz haqida hikoya yozdi. Uning qahramoni temir vagon yordamida Yerning sun'iy yo'ldoshiga tushdi. Ushbu dizayni ustiga, doimiy ravishda kuchli magnitlangan. Unga jalb qilingan vagon, Yerdan yuqoriroq va balandroq ko'tarildi. Oxir-oqibat u oyga yetdi. Boshqa taniqli xarakter, Baron Munchausen, loviya po'sti bo'ylab oyga chiqdi.

Tabiiy va texnologik jet harakatlanishni qanday qilib hayotni osonlashtirishi haqida hozircha bilish qiyin. Lekin fantaziya parvozi, albatta, yangi ufqlar ochdi.

Ajoyib kashfiyot yo'lida

Miloddan avvalgi 1 ming yillikning oxirida Xitoyda. E. Raketani harakat qilish tizimi kashf qilindi. Ikkinchisida faqat bambuk naychalar bor edi, ular barmoq bilan to'ldirilgan edi. Ushbu raketalar o'yin-kulgiga aylandi. Jetli dvigatel avtomobillarning birinchi loyihalaridan birida ishlatilgan. Ushbu g'oya Nyutona edi.

Tabiatdagi va texnologiyada jet harakatining qanday bo'lishi haqida fikr yuritish va N.I. Kibalschich. Bu rus inqilobchisidir, u erdagi bir odamni uchish uchun mo'ljallangan birinchi reaktiv samolyotining muallifi. Inqilobiy, afsuski, 1881 yil 3 aprelda qatl etildi. Kibalschich Aleksandr IIga qarshi urinishda ishtirok etganlikda ayblangan. Zotan qamoqxonada, o'lim jazosini kutayotgani uchun, tabiatda va ob'ektda bo'ladigan jet harakatlari kabi, bu kabi qiziqarli hodisani o'rganishni davom ettirdi. Ushbu tadqiqotlar natijasida u o'zining loyihasini ishlab chiqdi. Kibalschich, bu fikr uning mavqeini qo'llab-quvvatlaydi. U shu kabi muhim kashfiyot u bilan halok bo'lmasligini bilib, o'limini xotirjam kutib olishga tayyor.

Kosmosga uchib ketish g'oyasini amalga oshirish

Tabiatda va texnologiyada jet harakatining namoyishi K.E. Tsiolkovskiy (uning surati yuqorida keltirilgan) tomonidan o'rganib chiqilgan. 20-asrning boshida bu buyuk rus olimi kosmik reyslar uchun raketalarni ishlatishni taklif qildi. Uning bu maqolasi haqidagi maqola 1903 yilda paydo bo'lgan. Unda astronavtika uchun eng muhim bo'lgan matematik tenglama taqdim etildi. Bizning vaqtimizda "Tsiolkovskiy formulasi" sifatida tanilgan. Bu tenglama o'zgaruvchan massaga ega bo'lgan tananing harakatini tasvirlaydi. Keyingi ishlarida u suyuq yoqilg'ida ishlaydigan raketa dvigatelining diagrammasini taqdim etdi. Tsiolkovskiy, tabiatda va texnologiyada jet harakatlanishdan foydalanishni o'rganib, ko'p bosqichli raketa dizaynini ishlab chiqdi. U shuningdek, barcha kosmik shaharlardagi yaqin yerdagi orbitada yaratish imkoniyati haqida fikrga ega. Bu erda tabiat va texnologiyada jet harakatini o'rganayotgan olimga kashfiyotlar keldi. Tsiolkovskiy ko'rsatganidek, raketalar tortishishlarni engib o'tishga qodir yagona vositadir . U raketani yonilg'i va oksidlovchi ishlatadigan jetli dvigatel bilan mexanizm sifatida aniqladi. Bu apparat yoqilg'ining kimyoviy energiyasini o'zgartiradi, bu gaz püskürtmesinin kinetik energiyasiga aylanadi. Raketa qarama-qarshi yo'nalishda harakat qila boshlaydi.

Nihoyat, tabiat va texnologiya jismlarning reaktiv harakatini o'rgangan olimlar amaliyotga o'tdilar. Insoniyatning uzoq yillardagi orzuini ro'yobga chiqarishning keng ko'lamli vazifasi amalga oshirilishi kerak edi. Akademik P. Korolev boshchiligidagi bir qator sovet olimlari u bilan shug'ullanishdi. U Tsiolkovskiyning g'oyasini amalga oshirdi. Sayyoramizning birinchi sun'iy sun'iy yo'ldoshi 1957 yil 4 oktyabrda SSSRda ishga tushirilgan. Tabiiyki, raketa ishlatilgan.

Yu.A.Gagarin (yuqorida tasvirlangan) kosmosda uchib ketadigan birinchi odam bo'lish sharafiga ega bo'lgan odam edi. Dunyo uchun bu muhim voqea 1961 yil 12 aprelda sodir bo'lgan. "Sharq" yo'ldoshida Gagarin butun dunyoga uchib ketdi. Sovet Ittifoqi raketalari Oyga yetib kelgan birinchi davlat bo'lib, u atrofida uchib o'tib, Erdan ko'rinmaydigan tomonni suratga tushirdi. Bundan tashqari, bu birinchi marta Rossiyaga tashrif buyurgan ruslar edi. Ular bu sayyora yuzasiga ilmiy asboblarni olib kelishdi. Amerikalik kosmonavt Neil Armstrong - Oy yuzida birinchi bo'lib bo'lgan. U 1969 yil 20-iyulda unga tushdi. 1986 yilda Vega-1 va Vega-2 (SSSRga qarashli kemalar) Quyoshga 76 yilda bir marta yondoshgan Halley kometasini yaqin masofada tekshirgan. Kosmik tadqiqotlar davom etmoqda ...

Ko'rib turganingizdek, fizika juda muhim va foydali ilmdir. Tabiatda va texnologiyada jet harakatlanishi bu erda e'tiborga olingan qiziqarli masalalardan biridir. Va bu fanning yutuqlari juda muhimdir.

Bizning kunlarda bo'lgani kabi, jet harakatlanish tabiatda va texnologiyada ham qo'llaniladi

fizika, ayniqsa muhim oktrytiya so'nggi bir necha asrlar qilingan. Tabiat asosan o'zgarishsiz qolgan bo'lsa-da, texnologiya shiddat bilan rivojlanmoqda. Bizning vaqt ichida, jet Propulsion tamoyili keng turli hayvonlar va o'simliklarda, balki tipi va Aviatsiya nafaqat ishlatiladi. kosmosda tanasi, uning tezligi buyukligini va yo'nalishini o'zgartirish uchun, Xabar foydalanish mumkin, hech o'rta bor. Bu faqat bir raketa fazo bo'shliqlarida parvoz uchun foydalanish mumkin, shuning uchun.

Bugun faol kundalik hayoti, tabiat va texnologiya jet surish bilan ishlatiladi. Bu kabi oldin endi sir emas. Biroq, insoniyat bor to'xtata olmaydi. Oldinda yangi gorizontlarni. Umid qilamanki, tabiat va texnologiya jet ko'rishga qisqacha yangi kashfiyotlar haqida kimnidir ilhom beradi maqolada tasvirlangan.