反冲运动 火箭

m
设火箭在Δt内喷射质量是Δm燃气,喷出 燃气的速度是u，喷出燃气后的质量是 m，计算火箭获得的速度Δv。
解：火箭壳体和火箭燃气组成的系统，在 燃气喷出的过程中，动量守恒。以燃气的 运动方向作为正方向，选取原来的火箭 （或与原来火箭相对静止的物体）为参考 系，系统初动量为零，喷气后总动量仍为 零，即 mΔv+ Δmu=0
水闸放水，带动水轮发电。右图 为世界最大的反击式水轮发电机 转轮——三峡左岸电站5号机组 转轮正被吊离驳船。
火箭
1、古代火箭
2、现代火箭
思考与讨论：
质量为m的人在远离任何星体的太空中，与他旁 边的飞船相对静止，由于没有力的作用，他与飞 船总保持相对静止状态。 这个人手中拿着一个质量为△m的小物体。现在 他以相对于飞船为u的速度把小物体抛出 （1）小物体的动量改变量是多少？ m u （2）人的动量改变量是多少？ m u （3）人的速度改变量是多少？ m u
解得
Δv=-Δmu/m
通过Δ v=-Δ mu/m，可以看出火箭所获得 的速度与哪些因素有关呢？
（1）燃气喷射速度：现代火箭的喷气速度在 2000~4000m/s，近期是无法大幅度提高的。 （2）火箭的质量比：火箭起飞时的质量与 火箭除去燃料外的壳体质量之比。 火箭的质量比一般小于10
采用多级火箭提高速度 一般不超过四级
1. 定义： 一个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. 要 点：
a. 内力作用下 b. 一个物体分为两个部分
一、反冲运动
c.两部分运动方向相反
根据动量守恒定律
m1 v1
m2
v2
0=m1v1+m1v2
m2 v1 v2 m1
m s1 L, M m
M s2 L M m
现代火箭发展历程
1956.10.8 中华人民共和国成立七年，当时中国人民仍然处于农业 社会贫困的年代。第一个火箭飞弹研究机构─国防部第 五研究院成立，钱学森任院长。 1960 得到俄罗斯科学家协助，开发本身的第一枚火箭，成为 整个「长征」（CZ）系列火箭的起步点。 1960.9 发射成功第一枚液体燃料气象火箭「T-7」。 1964.7.19 第一枚乘载四只沟鼠和四只鼷鼠和12个生物样本试管的 生物火箭（T-7A-S）在安徽广德发射。
3. 物理原理： 动量守恒定律
①在反冲现象中，系统所受的合外力 一般不为0； ②但是反冲运动中如果属于内力远远 大于外力的情况，可以认为反冲运动 中系统动量守恒.
想一想：
你站在某个教室的中央，四周没有任何物体，地 面是理想的光滑水平面，现在你要到门口去，该 怎么办？
二、生活、生产中的反冲现象
制导与控制系统
有效负荷
第3级火箭
3
动力系统 第2级火箭
第1级火箭 1
小结：
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
A. 先开动1,适当时间，再开动4,适当时间 B. 先开动3,适当时间，再开动2,适当时间 C. 开动4,适当时间 D. 先开动3,适当时间，再开动4,适当时间 y 3
A
4 1 1
x
2
作业
(1) 课后练习1、2、3 (2) 查阅相关资料，制作水火箭 要求：质量为M的小船停在静 水中，一个质量为m的人站在船头，若不计水 的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，船和 人对地面的位移各是多少？
反 冲 运 动 火 箭
火 箭 2．决定火箭最终飞行速度的因素
喷气速度
质量比
例：采取下列哪些措施有利于增加喷 气式飞机的飞行速度（ ） AC A. 使喷出的气体速度增大 B. 使喷出的气体温度更高 C. 使喷出的气体质量更大 D. 使喷出的气体密度更小
例. 下图为一空间探测器示意图，1，2，3，4，是四个喷气发动 机，1，3，的连线与空间空间固定坐标系的轴平行，2，4，的连线 与轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使 探测器转动，开始时，探测器以恒定的速率v向正x方向飞行，要使 探测器该为向正x偏负y60°的方向以原来的速率v平动，则可：
1970.4.24 长征1号运载火箭成功地将“东方红1号”卫星 送入预定轨道，成为世界上第五个发射卫星的 国家。而此次发射也奠定了长征系列火箭发展 的基础，后在此基础上先后发展了“长征2号”、 “长征三号”和“长征四号”系列运载器。
长征系列火箭
1992 载人宇宙飞船正式列入国家计划进行研制，这项工程后来被定名为 「神舟」号飞船载人航天工程。 1999.11.20 「神舟一号」无人飞船在酒泉卫星发射中心利用长征2F火箭发射 升空，绕行地球14圈后返回地面。飞船携带了几公斤的生物样本。 2003.10.15 中国第一艘载人宇宙飞船「神舟五号」发射升空，宇航员为杨利伟， 历时21小时28分于内蒙古主着陆场成功着陆。
2005年10月12日上午9:00神舟六号飞船在酒泉卫星发射中心发射升 空，是我国第一艘执行“多人多天”任务的载人飞船。 费俊龙和 聂海胜两名中国航天员被送入太空。 2008年9月25日21点10分04秒988毫秒神舟七号中国酒泉卫星发射中 心载人航天发射场用长征二号F火箭发射升空。飞船于2008年9月 28日17点37分成功着陆于中国内蒙古四子王旗主着陆场。神舟七 号飞船共计飞行2天20小时27分钟