Массасы айнымалы денелердің қозғалысы

      Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университеті

                     Физика-техникалық факультеті

     Қатты дене және бейсызық физикасы кафедрасы

                                         [pic 1]                 

                                       РЕФЕРАТ        

Тақырыбы: Массасы айнымалы денелердің қозғалысы.

                               Орындаған: Бакалавриат 1-курс

                                   Мамандығы: 6B05306-Физика және Астрономия    

                                                              Ахметәлі Алмат Берікбайұлы

                                   Тексерген: Жылу физикасы және техникалық    

                                                         физика кафедрасының профессоры                                            

                                                         Тұрмұхамбетов Ақылбек Жүрсінұлы

                                    Алматы,2020 ж.

 Мазмұны:

Релятивистік емес зымырандар................................................................2

Релятивистік зымырандар.........................................................................6  

  Релятивистік емес зымырандар. Зымыран моторларында қозғалтқыш күш отынның жану өнімдерінің күшке қарсы бағытта ұшып шығу нәтижесінде туады. Ол Ньютонның үшінші заңына сәйкес, реакция күші ретінде пайда болады, сондықтан күш реактивтік, ал мотор реактивті деп аталады. Бірақ тарту күшін тудыратын кез келген мотор негізінде реактивті екендігін ескерту керек. Мысалы, кәдімгі пропеллерлі ұшақтың тудыратын тарту күші - пропеллердің ауа массаларына ұшақ қозғалысына қарсы бағытта үдеу беру нәтижесінде пайда болтан реактивтік күш. Яғни, пропеллерлік үшақтың тарту күші кейін қарай ығыстырылған ауа массасының ұшаққа әрекет күшіне тең. Ол күш ұшаққа мызғымай бекітілген пропеллерге түседі. Темір жол пойызы да, егер қозғалыс тыныштықтағы жұлдыздармен байланысқан инерциялық санақ жүйесінде қарастырылса, рельстер мен Жер бетінің қозғалысқа қарама-қарсы бағытта үдеуінен туған реактивтік тарту күші арқасында орнынан қозғалады. Әрине, пойызбен салыстырғанда рельстер мен Жердің массаларының анағұрлым үлкен (үдеу өте аз) болуына байланысты, олардың қозғалысын байқау іс жүзінде мүмкін емес.

  Бірақ, зымырандар мен басқа денелердің реактивті қозғалыстарының арасында өте маңызды бір айырмашылық бар. Зымырандық моторда тарту күші бастапқыда массасы зымыран массасының құрамына кіретін отынның жану өнімдерінің ұшып шыту нәтижесінде пайда болады. Басқа қарастырылған мысалдарда жағдай өзгеше. Мысалы, ұшақ пропеллері ығыстырған ауаның массасы қозғалыс барысында ұшақ массасының құрамына кірмейді. Сондықтан реактивтік қозғалыс деп біз реактивті мотор тудыртан қозғалысты айтамыз. Басқаша айтқанда, массалары айнымалы денелердің қозғалысы қарастырылады, отан қоса тарту күші дене массасын құрастыратын бөлшектердің ұшып шығу нәтижесінде туады.

   Енді релятивистік те, релятивистік емес те жағдайлар үшін қолдануға мүмкіншілік бар қозғалыс теңдеуінің қорытуын келтірейік. Массасы m(t), жылдамдығы ϑ зымыран бір уақыт мезетінде u жылдамдықпен dm' массасын бөліп шығарсын .Бұл жерде m және dm' релятивистік массалар екенін, ал ϑ және u жылдамдықтары қозғалыс қарастырылып отырған инерциялық санақ жүйесінде алынатынын атап өту керек. Массаның сақталу заңы мына түрде жазылады:

   dm + dm'= 0.                                                                           (1)

  Зымыранның массасы кемуіне байланысты dm<0. Уақыттың t мезетінде жүйенің толық импульсі mv, ал (t+dt) уақыт мезетінде ол (m+dm)x(ϑ+dϑ)+udm` өрнегімен анықталады. Онда қарастырылып отырған жабық жүйе импульсінің сақталу заңы

        (m+dm)( ϑ+dϑ)+udm '=mϑ                                                    (2)

түрінде жазылады. Бұдан dϑ х dm көбейтіндісін екінші ретті өте аз шама ретінде қарастырудан шығарсақ,

        mdϑ + ϑdm +udm' = 0                                                            (3)