Гармонические колебания
Відповіcти
Архіви категорії: 10 клас
Простые механизмы (фильмы)
Фильм “Центр тяжести”
Фильм “Закон рычага”
Фильм “Вращающий момент”
Фильм “Балка на двух опорах”
Фильм “Наклонная плоскость”
Фильм “Клин и винт”
Фильм “Полиспаст”. Полиспаст — это механизм, состоящий из подвижных и неподвижных блоков, охваченных одной или несколькими верёвками.
Фильм “Блок и ворот”
Фильм “Золотое правило механики”
Швидкість молекул
Средня швидкість теплового руху одноатомныих молекул
З основного рівняння МКТ
Тоді середню квадратичну швидкість поступального руху молекул можна розрахувати за формулою:
У 1920 році Отто Штерн експериментально визначив середню швидкість руху молекул. Можна подивитися на відео Дослід Штерна.
Основное уравнение МКТ
Идеальный газ – это теоретическая модель газа, в котором размерами и взаимодействием частиц на расстоянии можно пренебречь. Единственное их взаимодействие – упругие столкновения.
В реальном газе присутствует взаимодействие молекул, а также молекулы имеют определённый собственный объём, которым нельзя пренебречь.
При достаточно низком давлении и высокой температуре реальный газ с достаточной степенью точности подчиняется законам идеального газа.
Основное уравнение МКТ (уравнение Клаузиуса)
устанавливает связь между макропараметром термодинамической системы – давлением идеального газа и характеристиками его микроскопического состояния: концентрацией, массой и скоростью молекул.
где 1/3 – множитель, который является следствием трёхмерного пространства; – средний квадрат скорости молекул газа; m0 – масса одной молекулы; 
– средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул; n – концентрация молекул 
, где N – общее число молекул в ёмкости, V – объём ёмкости.
Температура
Температура – скалярная физическая величина, которая характеризует состояние теплового равновесия макроскопической системы.
Если два тела имеют разную температуру, то тепло передается от более нагретого тела к менее нагретому до полного выравнивания температур. Если два тела имеют одинаковую температуру, между ними не происходит теплообмен.
В молекулярно-кинетической теории температура – это мера средней кинетической энергии движения молекул, из которых состоит система.
Основное уравнение МКТ, которое выражает зависимость давления газа (р) от концентрации молекул (n) и температуры(Т):
р = n k Т
то есть при одинаковых давлениях и температурах концентрация молекул во всех газах одинаковая.
k = 1,38·10-23 Дж/К – постоянная Больцмана (связывает температуру в энергетических единицах с температурой в Кельвинах).
Из формулы следует закон Авогадро:
в равных объёмах газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое количество молекул.
Измерение температуры основано на зависимости какой-либо физической величины от температуры. Эта зависимость и используется в температурной шкале термометра – прибора, служащего для измерения температуры.
Температура измеряется жидкостными или газовыми термометрами, которые проградуированы соответствующим образом. Высокие температуры измеряются оптическими термометрами (по спектру излучения) или электрическими (полупроводниковые термисторы, термопары).
Самыми распространёнными температурными шкалами являются шкалы Цельсия, Кельвина и Фаренгейта.
Основными частями любого термометра являются термометрическое тело и шкала.
При измерении температуры следует обратить внимание на то, что:
1. Термометр фиксирует собственную температуру, которая равна температуре тела, которое находится в термодинамическом равновесии.
2. Термометрическое тело не должно быть массивным, потому что иначе температура контактирующего тела может существенно измениться.
В международной шкале температур за ноль принята температура таяния льда при нормальной атмосферном давлении; за 100°С – температура пара кипящей воды при нормальном атмосферном давлении. 1/100 этого интервала – это 1°С (Цельсия).
В термодинамической шкале температур за ноль принята температура, при которой прекратилось бы тепловое движение частиц, из которых состоит тело. Эта температура называется абсолютным нулём температур Т = 0К = –273,15°С (1К = 1°С).
Формула связи термодинамической температуры (Т) и температуры по международной шкале температур:
Т = (273, 15 + t) К t = (Т – 273,15)ºС
Из формул 
для одноатомных молекул
То есть температура прямо пропорциональна средней кинетической энергии поступательного движения молекул.
Молекулярно-кинетическая теория
Молекулярная физика – это раздел физики, в котором законы механики применяются не к каждой отдельной частице вещества, а к их совокупности. При этом используются усреднённые физические величины.
Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) – это теория, которая рассматривает строение вещества с точки зрения трёх основных положений.
Основные положения молекулярно-кинетической теории
1. Все вещества состоят из частиц (молекул, атомов);
Атом – наименьшая частица химического элемента, которая обладает его свойствами.
Молекула – наименьшая частица вещества, которая обладает его химическими свойствами.
В состав молекулы может входить различное число атомов. Так, молекулы углерода и инертных газов одноатомны, молекулы таких веществ, как водород и азот – двухатомны, воды – трехатомны и т.д. Молекулы наиболее сложных веществ – высших белков и нуклеиновых кислот – построены из сотни тысяч атомов. При этом атомы могут соединяться друг с другом не только в различных соотношениях, но и различным образом. Поэтому при сравнительно небольшом числе химических элементов число различных веществ очень велико.
Молекула определенного вещества имеет иные физические свойства нежели само вещество. Такие свойства, как температура плавления и кипения, механическая прочность и твердость, определяются прочностью связи между молекулами в данном веществе при данном его агрегатном состоянии. Поэтому применение подобных понятий к отдельной молекуле не имеет смысла.
Плотность – это свойство, которым отдельная молекула обладает и которое можно вычислить. Однако плотность молекулы всегда больше плотности вещества (даже в твердом состоянии), потому что в любом веществе между молекулами всегда имеется некоторое свободное пространство.
Электрическая проводимость, теплоемкость, определяются не свойствами молекул, а структурой веществ в целом. Эти свойства сильно изменяются при изменении агрегатного состояния вещества, тогда как молекулы при этом не претерпевают глубоких изменений. Таким образом, понятия о некоторых физических свойствах не применимы к отдельной молекуле, но сами эти свойства по своей величине различны для молекулы и вещества в целом.
Не во всех случаях частицы, образующие вещество, представляют собой молекулы. Многие вещества в твердом и жидком состоянии, например, большинство солей, имеют не молекулярную, а ионную структуру. Некоторые вещества имеют атомное строение. В веществах, имеющих ионное или атомное строение, носителем химических свойств являются не молекулы, а те комбинации ионов или атомов, которые образуют данное вещество.
Доказательства положения:
1. Фотографии поверхности физического тела, сделанные с помощью туннельного микроскопа (был создан в середине 80-х годов сотрудниками знаменитой компьютерной фирмы IBM (г. Цюрих) Г. Биннингом и Г. Рорером, удостоенными за его изобретение Нобелевской премии);
2. Закон постоянных отношений Джона Дальтона.
Первое убедительное, хотя и косвенное, доказательство существования атомов и молекул было получено английским химиком Д. Дальтоном (1766—1844). Дальтон объяснил закон постоянных отношений. Согласно этому закону при образовании любых химических соединений массы реагирующих веществ находятся в строго определенных отношениях. Так, например, при образовании воды из водорода и кислорода отношение масс прореагировавших газов водорода и кислорода всегда равно 1:8. Этот факт становится понятным лишь в том случае, если допустить, что при образовании мельчайшей частички воды — молекулы — некоторое определенное число атомов водорода соединяется с определенным числом атомов кислорода. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Поэтому отношение масс водорода и кислорода при образовании воды должно быть равно отношению удвоенной массы атома водорода к массе атома кислорода. Это отношение не может измениться ни при каких условиях.
2. Молекулы (атомы) вещества находятся в беспрерывном хаотическом (тепловом) движении;
Характер движения зависит от агрегатного состояния вещества, а скорость – от температуры.
Доказательства положения:
Явление диффузии, броуновское движение, осмос.
Диффузия – процесс проникновения молекул одного вещества в межмолекулярные промежутки другого вследствие теплового движения частиц этих веществ.
Осмос – односторонняя диффузия через полупроницаемую перегородку (мембрану), которая отделяет раствор от чистого растворителя или раствора меньшей концентрации.
Обусловлен стремлением системы к термодинамическому равновесию и выравнивания концентрации раствора с обеих сторон мембраны. Характеризуется осмотическим давлением, которое равно избыточному внешнему давлению, которое необходимо создать со стороны раствора, чтобы прекратить осмос. Играет важную роль физиологических процессах, используется при исследовании полимеров, биологических структур. Благодаря осмосу питательные вещества и вода из пищеварительного тракта проникают в организм и непосредственно в клетки живых существ, вода из почвы проникает в корни растений и т.д.
3. Молекулы (атомы) взаимодействуют между собой, между частицами действуют силы притяжения и отталкивания;
Эти силы действуют одновременно.
На определённом расстояния между молекулами (r0) эти силы равны между собой. На расстояниях r < r0 преобладают силы отталкивания, при r > r0 – притяжения.
Доказательства положения:
Существование жидкостей и твердых тел. Силами притяжения и отталкивания молекул объясняются упругость и прочность твердых тел.
Относительная молекулярная (атомная) масса химического элемента
Для определения масс отдельных атомов принята особая единица, которая равна 1/12 массы атома Карбона (углерода). Поскольку атомы одного и того же химического элемента отличаются массой (изотопы), поэтому в таблице Менделеева значения относительных молекулярных (атомных) масс нецелые.
Относительная молекулярная (атомная) масса химического элемента Мr – это число, которое показывает, во сколько раз средняя масса его молекулы m0 (атома) больше чем 1/12 массы атома Карбона m0C, то есть
Количество вещества
Количество вещества (ν) определяется числом N структурных частиц (атомов, молекул или других частиц) в образце. [ν] = 1 моль.
Моль – это количество вещества, которое содержит столько же структурных частиц данного вещества, сколько атомов Карбона содержится в 12 г углерода.
NА = 6,02·1023 (моль-1) – постоянная Авогадро (количество атомов или молекул в 1 моле любого вещества).
Установлено, что в 12 г углерода содержится 6·1023 атомов, таким образом, 1 моль води – это 6·1023 молекул води, 1 моль Сульфура – это 6·1023 атомов серы).
Согласно закону Авогадро 1 моль идеального газа занимает при нормальных условиях объём 22,4 л/моль.
Молярная масса
Молярная масса М вещества – это величина, которая равна отношению его массы m к соответствующему количеству вещества ν; или молярная масса вещества – это масса одного моля вещества. [М] = 1 г/моль. Тогда
Масса молекулы m0 вещества связана с его молярной массой соотношением
Масса тела можно выразить через массу одной молекулы и число молекул:
m = m0 N
Числовое значение молярной массы вещества совпадает с числовым значением относительной молекулярной (атомной) массой элемента.
Пример, М(CuSO4) = 64 + 32 + 4·16 = 160 г/моль; Мr (CuSO4) = 160
Механические волны
Что такое волна?
Если посмотреть на пшеничное поле в ветреную погоду, то мы увидим, что оно «волнуется», что вдоль него что-то перемещается. Не ясно что, ведь стебли остаются на месте. Они лишь наклоняются, выпрямляются, снова наклоняются и т.д. Если взять шнур и закрепить один его конец, а другой привести в колебательное движение, то мы увидим, что вдоль шнура «бежит» волна. Если мы бросим камень в воду, то вокруг места падения камня «пойдёт круги». Эти круги – тоже волны.
Источниками волн являются колебания. Колеблются стебли растений, деформируемые ветром, колеблются частицы воды, колеблется конец шнура. А колебания, возникшие в одном месте, передаются другим частицам. То, что мы называем волной, и есть распространение колебаний от точки к точке, от частицы к частице.
Моделью образования волны в шнуре может служить цепочка шариков, имеющих массу, между которыми действует сила упругости. Вообразим, что между шариками расположены маленькие пружинки.
Пусть шарик 1 отведен вверх и отпущен. Пружинка, связывающая его с шариком 2, при этом растянется, возникнет сила упругости, которая действует не только на шарик 1, но и на шарик 2. Следовательно, начнёт колебаться и шарик 2. Это приведёт к деформации следующей пружинки, так что начнёт совершать колебания и шарик 3 и т.д.
Поскольку у всех шариков одинаковые массы и силу упругости, то все шарики будут колебаться – каждый около своего положения равновесия – с одинаковыми периодами и одинаковыми амплитудами. Однако все шарики обладают инертностью (так как у них есть масса), поэтому колебания шариков начнутся не одновременно, поскольку на изменение их скорости требуется время. Поэтому 2-я точка начнёт колебаться позже, чем 1-я, 3-я позже, чем 2-я, 4-я позже, чем 3-я и т.д.
Если наблюдать за любой точкой шнура, мы увидим, что каждая точка совершает колебания с тем же периодом Т. Хотя все точки шнура колеблются с одинаковой частотой, эти колебания «смещены» относительно друг друга во времени. Именно вследствие этого смещения во времени и возникает волна. Например, колебания точки 2 отстают от колебаний точки 1 на четверть периода. А колебания точки 3 отстают от колебаний точки 2 на один целый период Т. Отсюда следует важный вывод: точки 2 и 3 движутся одинаково.
Расстояние между ближайшими точками волны, которые движутся одинаково, называется длиной волны и обозначается λ.
Итак, механические волны – это механические колебания, распространяющиеся в пространстве с течением времени.
Скорость волны
За время, равное одному периоду Т, каждая точка среды совершила одно колебание и, значит, вернулась в то же самое положение. Следовательно, волна сместилась в пространстве как раз на одну длину волны. Таким образом, если обозначить скорость распространения волны υ, получим, что скорость волны
λ = υ Т
Так как Т = 1/ν, тогда получим, что скорость волны, длина волны и частота волны связаны соотношением
υ = λν
Что переносят волны?
В приведённые примерах видно, что вещество не перемещается вдоль направления распространения волны, т.е. волны не переносят вещество.
Однако волны переносят энергию: ведь волна – это колебание, распространяющиеся в пространстве, а любые колебания обладают энергией.
Колебания
Колебания – это физические процессы, которые точно или приблизительно повторяются через одинаковые интервалы времени. Если колебательный процесс распространяется в пространстве с течением времени, то говорят о распространении волн.
Колебательные движения часто встречаются в природе и технике: колеблются деревья в лесу, струны музыкальных инструментов, поршни двигателя, голосовые связки, сердце и т.д. Колебательные движения происходят в жизни – землетрясения, приливы и отливы, сжимание и расширение нашей Вселенной.
Колебания возникают в системах всегда, если эти системы обладают устойчивыми положениями равновесия. При отклонении от положения равновесия возникает «возвращающая» сила, которая пытается вернуть систему в положение равновесия. Так как телам присуща инертность, то они «проскакивают» положение равновесия и тогда отклонение происходит в противоположном направлении. И тогда процесс начинает периодически повторяться.
В зависимости от физической природы различают механические и электромагнитные колебания. Однако колебания и волны независимо от их природы описываются количественно одними и теми же уравнениями.
Механические колебания – это такие движения тел, при которых через равные интервалы времени координаты движущегося тела, его скорость и ускорение принимают исходные значения.
Основные виды колебаний
1. Свободные
2. Вынужденные
3. Автоколебания
Свободные колебания
Свободные колебания – это колебания, возникающие в системе под действием внутренних сил после того, как систему вывели из положения равновесия. То есть такие колебания происходят только за счёт запаса энергии, сообщённого системе.
Условия возникновения свободных колебаний:
1. Система находится вблизи положения устойчивого равновесия (для возникновения «возвращающей» силы);
2. Трение в системе должно быть достаточно мало (иначе колебания быстро затухнут или вообще не возникнут).
Вынужденные колебания
Вынужденные колебания – это колебания, возникающие под действием внешних периодически изменяющихся сил.
Отличие от свободных колебаний:
1. Частота вынужденных колебаний всегда равна частоте периодической вынуждающей силы.
2. Амплитуда вынужденных колебаний не уменьшается со временем, даже если в системе присутствует трение. Поскольку потери механической энергии восполняются за счёт работы внешних сил.
Автоколебания
Автоколебания – это незатухающие колебания, которые могут существовать в системе без воздействия на неё внешних периодических сил. Такие колебания существуют за счёт поступления энергии от постоянного источника (которым обладает система) и регулируется самой системой.
К автоколебательным системам относятся: часы с маятником, электрический звонок с прерывателем, наше сердце и лёгкие и т.д.
Особенности автоколебаний:
1. Частота автоколебаний равна частоте свободных колебаний колебательной системы и не зависит от источника энергии (отличие от вынужденных колебаний).
2. Амплитуда автоколебаний не зависит от энергии, сообщённой системе, а устанавливается самой системой (отличие от свободных колебаний).
Гармонические колебания
Колебания, при которых зависимость от времени физических величин, описывающих процесс, выражается функцией синус или косинус называют гармоническими.
Уравнение гармонического колебания
х = Xmax cosωt
Величины характеризующие колебательные движения
Амплитуда
Амплитуда колебаний – максимальное значение величины, которая испытывает колебания по гармоническому закону.
Физический смысл Xmax – максимальное значение смещения тела от положения равновесия при гармонических колебаниях.
Период и частота
Период гармонического колебания Т – это время одного полного колебания, то есть промежуток времени, через который движение полностью повторяется.
Единица измерения периода [Т] = 1с
Частота колебаний ν – это число полных колебаний N, совершаемых телом за единицу времени t.
Единица измерения частоты [ν] = 1 Гц = 1/с
Циклическая частота колебаний
Циклическая частота колебаний ω – это число полных колебаний, совершаемых за 2π секунд.
Единица измерения циклической частоты [ω] = 1 рад/с
График гармонического колебания
Пример
Специальная теория относительности
Специальная теория относительности (СТО) рассматривает взаимосвязь физических процессов только в инерциальных системах отсчёта (СО), то есть в СО, которые движутся относительно друг друга равномерно прямолинейно.
Общая теория относительности (ОТО) рассматривает взаимосвязь физических процессов в неинерциальных СО, то есть в СО, которые ускоренно движутся относительно друг друга.
Пространство
характеризует взаимное расположение тел;
пространство однородно, имеет три измерения;
все направления в пространстве равноправны.
Время
характеризует последовательность событий;
время имеет одно измерение;
время однородно и изотропно.
Постулаты теории относительности:
1. Во всех инерциальных СО все физические явления происходят одинаково.
Т.е. все инерциальные СО равноправны. Никакие опыты в любой области физики не позволяют выделить абсолютную инерциальную СО.
2. Скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных СО и не зависит от скорости источника света и наблюдателя (т.е. скорость света в вакууме инвариантна).
Скорость распространения света в вакууме является максимально возможной скоростью распространения или передачи любого взаимодействия:
с = 299792,5 км/с.
Относительность одновременности
Событие – это любое явление, происходящее в данной точке пространства в некоторый момент времени.
Задать событие означает задать точку в четырёхмерном пространстве «координаты – время», т.е. когда и где событие происходит.
В классической механике Ньютона время одинаково в любой инерциальной СО, то есть имеет абсолютное значение и не зависит от выбора СО.
В релятивистской механике время зависит от выбора СО.
События, происходящие одновременно в одной СО, могут не быть одновременными в другой СО, движущейся относительно первой.
Относительно двух часов, один из которых расположен на носу, а другой на корме корабля, событие (вспышка) происходит не одновременно. Часы А и Б синхронизированы и находятся на одинаковом расстоянии от источника света, расположенного между ними. Свет распространяется с одинаковой скоростью во всех направлениях, но часы фиксируют вспышку в разные моменты времени.
Пусть один наблюдатель находится внутри корабля (внутренний наблюдатель) в системе отсчёта К’, а второй вне корабля (внешний наблюдатель) в системе отсчёта К.
Система отсчёта К’ связана с кораблём и движется со скоростью v относительно неподвижной системы отсчёта К, которая связана с внешнем наблюдателем.
Если посередине корабля, который движется с некоторой скоростью v относительно внешнего наблюдателя, вспыхнет источник света, то для внутреннего наблюдателя свет достигает кормы и носа корабля одновременно. Т.е. в системе отсчёта К’ эти два события происходят одновременно.
Для внешнего наблюдателя корма будет “приближаться” к источнику света, а нос корабля – удаляться, и свет достигнет кормы раньше, чем носа корабля. Т.е. в системе отсчёта К эти два события происходят не одновременно.
Релятивистский закон сложения скоростей
Классический закон сложения скоростей в релятивистской механике применять нельзя (это противоречит второму постулату СТО), поэтому в СТО применяют релятивистский закон сложения скоростей.
Очевидно, что при скоростях, которые много меньше скорости света, релятивистский закон сложения скоростей принимает вид классического закона сложения скоростей.
Следствия постулатов теории относительности
1. Промежутки времени увеличиваются, время замедляется.
Замедление времени экспериментально показано при радиоактивном распаде ядер: радиоактивный распад ускоренных ядер замедлен по сравнению с радиоактивным распадом таких же покоящихся ядер.
2. Размеры тел уменьшаются в направлении движения.
Из формулы видно, что самую большую длину тело имеет в неподвижной СО. Изменение длины тела во время движения называется лоренцово сокращение длины.
Как связаны масса и энергия
В литературе знаменитую формулу Эйнштейна пишут в 4-х вариантах, что свидетельствует о не очень её глубоком понимании.
Оригинальная формула появилась в небольшой заметке Эйнштейна в 1905 году:
Эта формула имеет глубокий физический смысл. Она говорит о том, что масса тела, которое находится в состоянии покоя как целое, определяет содержание энергии в нём, независимо от природы этой энергии.
Например, внутренняя кинетическая энергия хаотического движения частиц, из которых состоит тело, входит в энергию покоя тела, в отличие от кинетической энергии поступательного движения. То есть, нагревая тело, мы увеличиваем его массу.
Также следует обратить внимание на то, что формула читается справа налево любая масса определяет энергию тела. Но не всякая энергия может быть поставлена в соответствие с какой-нибудь массой.
Также из формулы следует, что
изменение энергии тела прямо пропорционально изменению его массы:
В случае, когда тело начинает двигаться, энергия покоя переходит в полную энергию в СО, которая движется поступательно как целое с определённой скоростью v.
Интересные статьи, в которых раскрыт смысл знаменитой формулы взаимосвязи массы и энергии можно прочесть сайте Германа Ароновича Розмана : “Существует ли “релятивистская масса”?” и “Может ли масса превращаться в энергию?”
Также стоит ознакомиться со статьей Л.Б Окуня “Понятие массы (Масса, энергия, относительность)”, опубликованной в журнале “Успехи физических наук”. Именно эта статья стала отправной точкой в “процессе наведения порядка в релятивистской механики”.
Так же рекомендую к просмотру фильм “Что такое теория относительности“.
Реактивное движение
Известно, что скорость тела может измениться только в результате действия на тело других тел. Например, человек увеличивает скорость из-за того, что подошвы “отталкиваются” от дороги, “толкая” её назад, а дорога по третьему закону Ньютона, с такой же по модулю силой “толкает” подошвы вперёд. Поэтому зимой, во время гололёда, трудно увеличить скорость или резко остановиться.
А от чего же ракеты в открытом космосе отталкиваются? Зная закон сохранения импульса можно изменять собственную скорость перемещения в открытом пространстве. Если вы находитесь в лодке и у вас есть несколько тяжёлых камней, то бросая камни в определённую сторону вы будете двигаться в противоположном направлении.
Каждый знает, что выстрел из ружья сопровождается отдачей. Если бы вес пули равнялся бы весу ружья, они бы разлетелись с одинаковой скоростью. Отдача происходит потому, что отбрасываемая масса газов создаёт реактивную силу, благодаря которой может быть обеспечено движение как в воздухе, так и в безвоздушном пространстве. И чем больше масса и скорость истекающих газов, тем большую силу отдачи ощущает наше плечо, чем сильнее реакция ружья, тем больше реактивная сила.
Так же ракета выбрасывает с огромной скоростью продукты сгорания топлива (раскалённые газы) и, согласно закону сохранения импульса, получает “толчок” в противоположном направлении.
Реактивное движение – это движение, которое возникает вследствие отделения от тела какой-либо его части с некоторой скоростью.
Реактивные двигатели
Ракетные
Топливо и необходимый для его горения окислитель находятся непосредственно внутри двигателя или в его топливных баках. На рисунке порох или любое твёрдое топливо,способное к горению при отсутствии воздуха, помещают внутрь камеры сгорания двигателя.
При горении топлива образуются газы, имеющие очень высокую температуру и оказывающие очень высокое, но разное давление на переднюю и заднюю стенки (где расположено сопло) камеры. На пути вытекающих через сопло газов нет стенки, на которую могло быть оказано давление. В результате появляется сила, толкающая ракету вперёд.
Суженная часть камеры – сопло служит для увеличения скорости истечения продуктов сгорания, что в свою очередь повышает реактивную силу (сужение струи газа вызывает увеличение его скорости, так как при этом через меньшее поперечное сечение в единицу времени должна пройти такая же масса газа, что и при большем поперечном сечении).
Жидкостно-реактивные двигатели (ЖРД)
Используют для запуска космических кораблей.
В качестве горючего используют: керосин, бензин, спирт, анилин, жидкий водород и др.
В качестве окислителя: жидкий кислород, азотная кислота, жидкий фтор, пероксид водорода и др.
Горючее и окислитель хранятся отдельно в спецбаках и с помощью насосов подаются в камеру, где при сгорании топлива развивается температура до 3000°С и давление до 50 атм.
Воздушно-реактивные
В носовой части расположен компрессор, засасывающий и сжимающий воздух, который потом поступает в камеру сгорания. Жидкое горючее подаётся в камеру сгорания с помощью специальных форсунок. Раскалённые газы (продукты сгорания), выходя через сопло, вращают газовую турбину, приводящую в движение компрессор.
Применяют главным образом на самолётах. Турбокомпрессорные двигатели установлены на Ту-134, Ил-62, Ил-86 и др.
Отличие от ракетных двигателей: окислителем служит кислород воздуха, поступающего внутрь двигателя из атмосферы
Движение тела, брошенного под углом к горизонту
Фильм “Под углом к горизонту”