1. Почему для полётов в космос могут использоваться только ракеты? В чём заключается принцип реактивного движения?
Ракеты используются для космических полётов, потому что они могут преодолевать гравитацию Земли. Чтобы достичь орбиты, ракета должна развить скорость, достаточную для преодоления силы тяжести, и выйти за пределы атмосферы. Принцип реактивного движения, лежащий в основе работы ракеты, заключается в том, что она испускает массу газа с высокой скоростью из двигателя, что вызывает реактивное движение в противоположном направлении. Этот принцип основан на третьем законе Ньютона: "На каждое действие есть равное и противоположное противодействие". Таким образом, ракета движется вперёд за счёт того, что её двигатель выбрасывает вещества назад.
2. Как рассчитать скорость оболочки ракеты?
Для расчёта скорости ракеты можно использовать уравнение Циолковского. Оно помогает вычислить скорость ракеты, зная её начальную массу, конечную массу и скорость, с которой выбрасываются газы из двигателя. Формула выглядит так:
Δv = v_ист * ln(m0 / mf)
где:
Δv — изменение скорости ракеты, v_ист — скорость истечения газа из двигателя, m0 — начальная масса ракеты (включая топливо), mf — масса ракеты без топлива (конечная масса). Это уравнение показывает, как скорость ракеты зависит от массы и того, как быстро из неё выбрасываются газы.
3. Каково примерное соотношение между стартовой массой ракеты и массой полезного груза?
Стартовая масса ракеты включает в себя массу топлива, самой ракеты и полезного груза. Обычно масса полезного груза составляет лишь небольшую часть от общей массы ракеты. Это соотношение зависит от типа ракеты и её назначения, но часто масса полезного груза составляет примерно 1/10 или даже 1/20 от стартовой массы ракеты. Например, для большинства современных ракет полезная нагрузка может составлять от 1 до 5% от общей стартовой массы.
4. Каковы, на ваш взгляд, основные вехи на пути освоения космоса?
Основные вехи в освоении космоса включают:
Запуск первого искусственного спутника Земли в 1957 году (Спутник-1). Первый полёт человека в космос в 1961 году (Юрий Гагарин). Высадка человека на Луну в 1969 году (Аполлон-11). Создание Международной космической станции (МКС), функционирующей с 2000 года. Разработка и успешное применение частных космических полётов, включая компании SpaceX и Blue Origin.
1. Заполните таблицу 10, систематизирующую сведения о полётах первых отечественных космонавтов, используя интернет-ресурсы и другие источники информации.
Юрий Гагарин
Годы жизни: 1934–1967
Характеристика полета: 12 апреля 1961 года Гагарин стал первым человеком, который полетел в космос на космическом корабле "Восток 1". Полет продолжался 108 минут, за время которого Гагарин совершил один оборот вокруг Земли. Задачи полета заключались в тестировании систем корабля и наблюдении за условиями космического полета. После завершения орбиты Гагарин катапультировался на высоте 7 км и приземлился с парашютом.
Герман Титов
Годы жизни: 1935–2000
Характеристика полета: 6 августа 1961 года Титов совершил полет на "Востоке 2", который длился 25 часов, за это время он совершил 17,5 оборотов вокруг Земли. Это был первый случай продолжительного полета человека в космос, и Титов стал первым космонавтом, пережившим космическую болезнь. Его задачи включали исследование влияния длительного пребывания в космосе на организм человека.
Андриян Николаетев и Павел Попович (миссии "Восток 3" и "Восток 4")
Годы жизни: Андриян Николаетев (1929–2004), Павел Попович (1930–2009)
Характеристика полета: 11–12 августа 1962 года Николаетев и Попович совершили одновременные полеты на космических кораблях "Восток 3" и "Восток 4". Задачи полетов включали демонстрацию возможности полетов двух космических аппаратов в непосредственной близости друг от друга, с выполнением научных наблюдений и радиосвязью между экипажами.
Экипаж "Восхода 1" (Владимир Комаров, Константин Феоктистов, Борис Егоров)
Годы жизни: Владимир Комаров (1927–1967), Константин Феоктистов (1926–2009), Борис Егоров (1937–1994)
Характеристика полета: 12 октября 1964 года был осуществлен полет на "Восходе 1" — первом трехместном космическом корабле. Экипаж проводил биомедицинские исследования и тестировал работу многопрофильной команды в условиях космоса. Полет длился 24 часа и стал первым полетом с несколькими космонавтами, несмотря на сложные условия в кабине и отсутствие скафандров.
1. Как должны учитываться полученные вами знания об инертности тел в ситуации, когда вы являетесь участником дорожного движения — пешеходом или водителем; когда вы едете в качестве пассажира в автобусе; в поезде?
Знания об инертности тел важны в дорожном движении, так как они помогают понять, как объекты движутся и как на них влияют силы. Например, пешеход должен учитывать, что его тело продолжит движение в том же направлении и с той же скоростью, если не будет остановлено (например, при падении или столкновении с транспортным средством). Водитель автомобиля должен учитывать инерцию при торможении, когда его машина не остановится мгновенно, а продолжит двигаться по инерции, что может быть опасно в экстренных ситуациях. Когда человек едет в автобусе или поезде, он ощущает инерцию при резком ускорении или торможении, когда его тело пытается продолжить движение по инерции, что может привести к травмам при недостаточной фиксации или несоблюдении правил безопасности.
2. Для выполнения какой профессиональной деятельности необходимо знание законов классической механики? Подготовьте краткое сообщение о таких профессиях. Используйте для этого интернет-ресурсы и другие источники информации.
Знание законов классической механики необходимо для выполнения множества профессий, связанных с проектированием, строительством и эксплуатацией различных объектов, а также для работы в области транспорта, энергетики и промышленности. Например, инженеры, конструкторы, физики, механики и архитекторы используют законы механики для разработки машин, механизмов, транспортных средств, строительных конструкций и других объектов. Также, механика важна для работы в авиации, космонавтике, а также в таких областях, как робототехника и биомеханика. Знание механики необходимо для понимания движения и взаимодействия объектов, что имеет ключевое значение в таких профессиях, как автомеханик, водитель, пилот, а также в производственных сферах, где требуется расчет силы, напряжения и ускорения.