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16.5反冲运动 火箭


实 验:
把气球吹满气,猛一松手,会出现什 么情形呢?

§5.6 反冲运动

火箭

一、反冲运动
1. 定义: 一个静止的物体在内力的作用下 分裂为两个部分,一部分向某一方 向运动另一部分必然向相反的方向 运动。这个现象叫做反冲。

2. 特 点:
a. 内力作用下
b. 一个物体分为两个部分

c. 两部分运动方向相反

3. 物理原理: 遵循动量守恒定律
作用前:P = 0 作用后: P' = m v + M V 则根据动量守恒定律有: P' = P 即 m v + M V = 0 故有:V = ? ( m / M ) v 负号就表示作用后的两部分运动方向相反

喷灌装置

反击式水轮机的转轮

反击式水轮机的蜗壳

他是如何利用反冲运动发 电的呢?

反击式水轮机是 大型水力发电站 应用最广泛的水 轮机。它是靠水 流的反冲作用旋 转的。我国早在 70年代就能生产 转轮直径5.5米, 质量110吨,最 大功率达30万千 瓦的反击式水轮 机。

反击式水轮机的模型

法国幻影”2000

喷气式飞机通过连续不断地向后喷射高速燃气, 可以得到超过音速的飞行速度。

中 国 新 型 自 行 榴 弹 炮

这门自行火炮的后面又增加了止退犁, 看到了吗?他是起什么作用的呢?

火箭模型

明(公元1368-1644年)。 长108厘米。在箭支前端缚火药 筒,利用火药向后喷发产生的反 作用力把箭发射出去。这是世界 上最早的喷射火器。

中国1232年开封府战役中使用的 大火箭——飞火枪

二、火箭
火箭的飞行利用了反冲原理

m Δv Δm u

0=mΔv+Δm u
Δv= ?
Δm u m

影响火箭飞行速度的主要因素是什么呢?

1。 燃气喷射的速度

如何提高火箭燃气的喷射速度?
答:要提高喷气速度,就要使用高 质量的燃料, 目前常用的液体燃料 是液氢,用液氧做氧化剂。 2。 火箭的质量比(即火箭开始飞行时的质量 与燃料燃尽时的质量之比)。 注:目前的技术条件下,火 箭的质量比在6-10 左右,

1.下列属于反冲运动的( A C D ) A.喷气式飞机的运动 B.直升飞机的运动 C.火箭的运动 D.反击式水轮机的运动

2.一支实验用的小火箭,所带燃 烧物质的质量是50g,这些物质燃 烧后所产生的气体从火箭的喷嘴 喷出的速度(以地面为参考系) 是600m/s,已知火箭除去燃料后 的质量是1kg,求火箭燃料产生的 气体喷完后的速度。
30m/s

反 冲 运 动 火 箭

反 冲 运 动

1.定义:静止或运动的物体分离出一部 分物体 ,使另一部分向相反方向运动的 现象叫反冲运动。 2.反冲运动中一般遵循动量守恒定律
3 . 防止:射击时,用肩顶住枪身 1.飞行的原理---利用反冲运动 应用:反击式水轮机、喷气式飞机 、火箭等

火 箭 2.决定火箭最终飞行速度的因素

喷气速度
质量比

例1: 在沙堆上有一木块,M= 5 Kg,木块

上放一爆竹,质量为m=0.10Kg,点燃后木 块陷入沙中5 cm,若沙对木块运动的阻力 恒为58N,不计火药质量和空气阻力,求 爆竹上升的最大高度?

1 2 Mgs ? fs ? 0 ? Mv 2 Mv ? m v' ? 0 v' h? 2g
2

h=1.7m

例2:

v

? 如图所示,质量为 M 的光滑滑块放置在 光滑的水平面上,另一质量 m 的物体以 速度v向上滑去,物体刚好能到达最高点, 求物体到m达最高点的速度?

m v M ?m


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