高二物理第八章反沖運(yùn)動(dòng)火箭的知識點(diǎn)

　　反沖運(yùn)動(dòng)概念

　　根據(jù)動(dòng)量守恒定律，如果一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂成兩個(gè)部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象叫做反沖。 反沖運(yùn)動(dòng)中，物體受到的反沖作用通常叫做反沖力。

　　反沖運(yùn)動(dòng)原理

　　1、系統(tǒng)不受外力或受外力的矢量和為零

　　2、相互作用的時(shí)間極短,相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,如碰撞或爆炸瞬間,外力可忽略不計(jì),可以看作系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。

　　3、系統(tǒng)某一方向上不受外力或受外力的矢量和為零;或外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力,則該方向上動(dòng)量守恒(分動(dòng)量守恒)。

　　4、在某些實(shí)際問題中,一個(gè)系統(tǒng)所受外力和不為零,內(nèi)力也不是遠(yuǎn)大于外力,但外力在某個(gè)方向上的投影為零,那么在該方向上可以說滿足動(dòng)量守恒的條件。

　　反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)用

　　噴氣式飛機(jī)和火箭的飛行應(yīng)用了反沖的原理，它們都是靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度的�，F(xiàn)代的噴氣式飛機(jī)，靠連續(xù)不斷地向后噴出氣體，飛行速度能夠超過l000m/s。

　　質(zhì)量為m的人在遠(yuǎn)離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對靜止。由于沒有力的作用，他與飛船總保持相對靜止的狀態(tài)。

　　根據(jù)動(dòng)量守恒定律，火箭原來的動(dòng)量為零，噴氣后火箭與燃?xì)獾腵總動(dòng)量仍然應(yīng)該是零，即mv+mu=0 解出v= -mu/m

　　(1)式表明，火箭噴出的燃?xì)獾乃俣仍酱�、火箭噴出物質(zhì)的質(zhì)量與火箭本身質(zhì)量之比越大，火箭獲得的速度越大。現(xiàn)代火箭噴氣的速度在2000～4000 m/s，近期內(nèi)難以大幅度提高，因此要在減輕火箭本身質(zhì)量上面下功夫。火箭起飛時(shí)的質(zhì)量與火箭除燃料外的箭體質(zhì)量之比叫做火箭的質(zhì)量比，這個(gè)參數(shù)一般小于10，否則火箭結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度就成了問題。但是，這樣的火箭還是達(dá)不到發(fā)射人造地球衛(wèi)星的7.9 km/s的速度。

　　為了解決這個(gè)問題，蘇聯(lián)科學(xué)家齊奧爾科夫斯基提出了多級火箭的概念。把火箭一級一級地接在一起，第一級燃料用完之后就把箭體拋棄，減輕負(fù)擔(dān)，然后第二級開始工作，這樣一級一級地連起來，理論上火箭的速度可以提得很高。但是實(shí)際應(yīng)用中一般不會(huì)超過四級，因?yàn)榧墧?shù)太多時(shí)，連接機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)的質(zhì)量會(huì)增加得很多，工作的可靠性也會(huì)降低。

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