Реактивное движение. Значение работ К.Э.Циолковского. Ракеты. Современные достижения космонавтики.

УРОК 24 9 а, б, в, г классы Дата 29.11, 29.11, 28.11, 25.11

Тема урока: Реактивное движение. Значение работ К.Э.Циолковского. Ракеты. Современные достижения космонавтики.

Цели урока:
Образовательная: Ознакомить учащихся с практическим использованием закона сохранения импульса.
Развивающая: Развивать у детей логическое мышление, умение анализировать физические явления, грамотно формулировать свои мысли, самостоятельно работать с новой информацией, делать правильные выводы.
Воспитательная: Активизировать самостоятельность мышления учащихся, воспитывать навыки самоконтроля.
Демонстрация. Полет воздушного шарика.
Ход урока.
I. Организационный момент.
II. Проверка домашнего задания:

1. Проверка решения домашних задач.

2. Повторение понятий «импульс», «импульс силы», закона сохранения импульса. Формула закона записывается на доске.

III. Изучение нового материала.
1. Реактивное движение – единственный способ движения в космическом пространстве.
Мы не меряем Землю шагами, Понапрасну цветы теребя,
Мы толкаем ее сапогами- От себя! От себя.

((из песни)В. Высоцкий)
Человеку при движении необходимо отталкиваться от земли, теплоход
отталкивается от воды, вертолет от воздуха. От чего отталкивается ракета в воздухе? Почему летит шарик? РИС. 68 Что происходит при его движении? Кто знает, как называется такое движение?
Тема урока: «Реактивное движение» - записать на доске

В конспект: «Реактивным движением называется движение, которое возникает вследствие того, что от тела отделяется его часть с некоторой скоростью относительно данного тела».
Вопрос к детям: «Встречались ли мы с таким типом движения на предыдущих уроках?»

Знакомы, решали задачи («мальчик прыгает с лодки», «охотник стреляет из ружья» и др.), а поэтому отвели отдельный урок с единственной целью – познакомиться с одним из применений закона сохранения импульса – движением космических ракет.
2. Скорость ракеты.
Возвращаемся к закону сохранения импульса, записанному на доске в начале урока.  В конспект (эта и последующая формулы):

 (1)
Вопрос учителя: Какие два тела взаимодействуют в полете?
Ракета – это система двух тел – оболочки ракеты и топлива. До старта вся система находится в покое относительно Земли, поэтому из (1):

При запуске топливо сгорает, превращаясь в газ высокого давления и высокой температуры. Газ с большой скоростью выбрасывается из сопла, оболочка приобретает скорость в противоположном направлении:
m_обυ_об- m_г υ_г=0, откуда: m_обυ_об=m_г υ_г

 (2)
Здесь мы считали, что весь образовавшийся при сгорании топлива газ
выбрасывается одновременно.

Учитель предлагает проанализировать, от чего зависит скорость ракеты в (2). Учащиеся приходят к выводу о том, что скорость ракеты тем больше, чем больше скорость истечения газов υ_г, и чем больше отношение .
В современных двигателях скорость υ_г достигает нескольких км/с,

m_г в десятки раз превышает m_об, и все же, как показывают расчеты, даже в идеальном случае (отсутствие силы тяжести и силы сопротивления среды) теоретическая максимальная скорость ракеты: υ_Рmax ~ 6,9 км/с
Достаточна ли эта скорость для космических полетов? Что можно предложить?
Впервые идея использования реактивного движения для космических полетов была предложена К.Э. Циолковским в 1903 г. Ему же принадлежат многие теоретические и конструкторские разработки по космонавтике.
К.Э. Циолковский – многоступенчатые ракеты РИС. 69, 70. После полного выгорания топлива от ракеты отделяется первая, затем вторая ступени, что приводит к уменьшению массы ракеты и увеличению ее максимальной скорости.
Ракетные двигатели.
1. Ракетные двигатели на твердом топливе (РДТТ).
2. Жидкостно-реактивные двигатели (ЖРД).
IV. Закрепление. Решение задач упр.18
V. Подведение итогов.
Учитель подводит итоги урока, оценивает активность учеников, выставляет оценки.
VI. Домашнее задание п-ф 21, остальные задачи упр.18