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發明火箭運用了什麼物理定律

發布時間:2022-05-14 21:18:36

1. 火箭發射這一過程應用的物理知識 10分鍾回!!!

你好!
首先,火箭發射需要燃料燃燒提供能量——能量轉化
然後需要達到第一宇宙速度——開普勒定律
然後就是火箭上升與大氣摩擦生熱,所以火箭外表要有塗層吸熱——做功與熱傳遞
大體上就這些了,希望幫到你
如果對你有幫助,望採納。

2. 火箭發射蘊含的物理知識

火箭發射時將氣體以很大的速度向下噴出,同時獲得氣體向上的反沖力F(反沖運動)
根據牛頓第二定律
F-mg=ma
火箭在強大推力作用下,加速向上運動,將化學能轉化為機械能。

3. 火箭升空運用的是什麼原理

運用空氣動力學原理,燃料產生推力,向上的推力,推力非常強大,把火箭推上天。

4. 火箭發射原理

火箭發射原理:1、力的反作用力2、通過不斷地減少自身重量,3、慣性的存在。

火箭是以熱氣流高速向後噴出,利用產生的反作用力向前運動的噴氣推進裝置。它自身攜帶燃燒劑與氧化劑,不依賴空氣中的氧助燃,既可在大氣中,又可在外層空間飛行。火箭在飛行過程中隨著火箭推進劑的消耗,其質量不斷減小,是變質量飛行體。

具體如下:

發射火箭由地面控制中心倒記數到零便下令第一級火箭發動機點火。在震天動地的轟鳴聲中,火箭拔地而起,冉冉上升。加速飛行段由此開始了,經過幾十秒鍾,運載火箭開始按預定程序緩慢向預定方向轉變。

100多秒鍾後,在70公里左右高度,第一級火箭發動機關機分離,第二級接著點火,繼續加速飛行,這時火箭已飛出稠密大氣層,可按程序拋掉衛星的整流罩。在火箭達到預定速度和高度時,第三級火箭發動機關機分離,至此加速飛行段結束。

隨後,運載火箭靠已獲得的能量,在地球引力作用下,開始慣性飛行段,直到與預定軌道相切的位置止。此時第三級火箭發動機點火,開始了最後加速段飛行。當加速到預定速度時第三級發動機關機。火箭的運載使命就全部完成了。

(4)發明火箭運用了什麼物理定律擴展閱讀

用途:現代火箭可用作快速遠距離運送工具,如作為探空、發射人造衛星、載人飛船、空間站的運載工具,以及其他飛行器的助推器等。如用於投送作戰用的戰斗部(彈頭),便構成火箭武器。火箭是目前(截止2009年)唯一能使物體達到宇宙速度,克服或擺脫地球引力,進入宇宙空間的運載工具,而火箭的速度是由火箭發動機工作獲得的。

5. 火箭的製作原理是什麼

:要使一個物體從靜止開始運動,必須有力作用在物體上,並且作用一定時間T。在物理學上,力F和時間T的乘積FT叫做力的沖量。要使火箭發射,就必需有沖量作用在火箭上。這種沖量是通過燃氣的爆炸而產生的。

在現實生活中,我們經常會看到這樣的現象,一個充足氣的氣球拿在手上,突然放手,氣體從氣球中噴出來,這時氣球就向著相反的方向飛出去,這種運動遵循動量守恆定律,在物理上我們稱作為反沖。

2.火箭的構造

隨著科技的不斷發展,科學家們已經發明製造了各種型號的火箭,這些火箭內部構造互不相同而且都相當復雜。如1970年發射的長征1號丁,它是一枚裝有二度軌級的三級小型運載火箭,其內部結構如圖(1)所示。但是不管這些火箭內部構造有多復雜,其主要部分都可以歸納為殼體和燃料。殼體是圓筒形的,前端是封閉的尖端,後端有尾噴管,燃料燃燒產生的高溫壓燃氣從尾噴管迅速噴出,火箭就向前飛去。

發射火箭由地面控制中心倒記數到零便下令第一級火箭發動機點火。在震天動地的轟鳴聲中,火箭拔地而起,冉冉上升。加速飛行段由此開始了,經過幾十秒鍾,運載火箭開始按預定程序緩慢向預定方向轉變,100多秒鍾後,在70公里左右高度,第一級火箭發動機關機分離,第二級接著點火,繼續加速飛行,這時火箭已飛出稠密大氣層,可按程序拋掉衛星的整流罩。在火箭達到預定速度和高度時,第三級火箭發動機關機分離,至此加速飛行段結束。隨後,運載火箭靠已獲得的能量,在地球引力作用下,開始慣性飛行段,直到與預定軌道相切的位置止。此時第三級火箭發動機點火,開始了最後加速段飛行。當加速到預定速度時第三級發動機關機。火箭的運載使命就全部完成了。

火箭飛行所能達到的最大速度,也就是燃料燃盡時獲得的最終速度,主要取決兩個條件:一是噴氣速度,二是質量比(火箭開始飛行時的質量與燃料燃盡時的質量之比)。噴氣速度越大,最終速度就越大,由於現代科學技術的條件下一級火箭的最終速度還達不到發射人造衛星所需要的速度,所以發射衛星要用多級火箭。

火箭的級數不是越高越好,級數越多,構造越復雜,工作時間的可靠性就越差。火箭和噴氣式飛機一樣都是反沖的重要應用。為了提高噴氣速度,需要使用高質量的燃料。當燃氣從細口噴出時或水從彎管流出時。它們具有動量由動量守恆定律可知,盛燃氣的容器就要向相反方向運動。火箭是靠噴出氣流的反沖作用獲得巨大速度的。

6. 火箭的飛行原理是什麼

事實上,火箭工作的基本原理就是牛頓的第三運動定律。這就是:對於每一個作用力,都有一個大小相等、方向相反的反作用力。

牛頓第三定律解釋了為什麼步槍在射擊的時候會有後坐力。你可以親自動手,試驗這條定律。

請你拿一個氣球,把它吹起來。你一放手,氣球就會飛跑。氣球裡面的空氣通過小口向後沖,空氣的這種作用力產生了大小相等、方向相反的反作用力,使氣球向前飛。

而火箭會飛,也是因為相同的原理。燃料燃燒時所生成的熾熱氣體,通過火箭尾部的尾噴口向後噴。這時,向後噴的燃氣產生了一個大小相等、方向相反的反作用力,它推動著火箭向前飛。

我們大家都看到過飛機在空中飛翔。飛機的飛行需要空氣,而對流層和同溫層里都有空氣。螺旋槳或噴氣發動機把空氣向後推,產生反作用力推動飛機向前運動。與此同時,當空氣流過機翼的時候,機翼下部的壓力比上部大,這樣就給了飛機一個向上的升力。所以,沒有空氣,飛機就不能飛。

然而,火箭卻不同,因為它在大氣層外比在大氣層里飛得更好。這是由於大氣層里有空氣,它對向前運動的火箭產生阻力。你可以試驗一下空氣的阻力。

在一個刮風天,找一張一米見方的硬紙板,假如你把這張硬紙板直立著舉在頭頂上,頂著風跑,你就會感覺到,硬紙板上受到壓力,把你的手臂向後拽。可是如果你把硬紙板放平,使它只有一個很薄的邊緣頂著風,那你就會發現,空氣的阻力就小多了。

而火箭在外層空間遇到的是另一個問題。火箭依靠尾噴管向後噴出的氣體作為動力,但這種熾熱氣體只有在燃燒時才能產生。為了使火箭發動機中的燃料燃燒,必須有氧氣供應。可是在外層空間中,卻沒有足夠的氧氣,所以,火箭必須自己攜帶供燃燒用的氧氣。

知識點

火葯的發明

火葯是我國古代的四大發明之一,是古人在煉丹過程中偶然發明的。火葯的產生,毫不誇張地說改變了我國和世界的歷史,現代航空界的各種成就都可以追溯到火葯的產生。我們的祖先利用火葯製造了許多火器。開始是作為娛樂慶典工具的煙花炮仗,如大家在過年時都玩過「二踢腳」、「鑽天猴」等煙花炮仗,把「二踢腳」點著時,它立刻飛向天空中。這就是火葯的巧妙運用,這說明我們的祖先已經懂得了反作用原理:當火葯點著後,從尾部噴射的火焰能產生一個向相反方向的作用力,使炮仗反方向飛行,當然如果炮仗躺放在地上的話,就會向前方飛行,即火葯產生的作用力的方向與火葯的噴射方向相反。這與現代火箭飛行的原理相同。

7. 火箭的工作原理是什麼 初中物理

(1)火箭(rocket)靠火箭發動機噴射工質(工作介質)產生的反作用力向前推進的飛行器。它自身攜帶全部推進劑,不依賴外界工質產生推力,可以在稠密大氣層內,也可以在稠密大氣層外飛行。火箭是實現航天飛行的運載工具。

(2)火箭原理

當大多數人想到馬達或發動機時,會認為它們與旋轉有關。例如,汽車里的往復式汽油發動機會產生轉動能量以驅動車輪。電動馬達產生的轉動能量則用來驅動風扇或轉動磁碟。蒸汽發動機也用來完成同樣的工作,蒸汽輪機和大多數燃氣輪機也是如此。

火箭發動機則與之有著根本的區別。它是一種反作用力式發動機。火箭發動機是以一條著名的牛頓定律作為基本驅動原理的,該定律認為「每個作用力都有一個大小相等、方向相反的反作用力」。火箭發動機向一個方向拋射物質,結果會獲得另一個方向的反作用力。

開始時您可能很難理解「拋射物質,獲得反作用力」這個概念,因為這好像和真實情況不大一樣。火箭發動機似乎只會發出火焰和噪音,製造壓力,而與「拋射物質」沒什麼關系。我們來看幾個例子,以便更好地了解真實情況:

如果您曾經使用過獵槍,特別是那種12鉛徑的大獵槍,那麼您就知道它會產生巨大的「撞擊力」。也就是說,當您開槍時,獵槍會狠狠地向後「撞擊」您的肩膀。這種撞擊力就是反作用力。獵槍將31.1克的金屬以大約1120公里/小時的速度沿某個方向發射出去,同時您的肩膀會受到反作用力的撞擊。如果您開槍時穿著輪滑鞋或站在滑雪板上,槍會起到類似於火箭發動機的作用,反作用力會使您向相反的方向滑動。

如果您見過粗大的消防水管噴水的場景,可能會注意到消防員要花很大的力氣才能抓住它(有時您會看到有兩名或三名消防員手持同一根消防水管)。水管發生的情況與火箭發動機類似。水管向一個方向噴水,消防員們則運用自身的力量和重量來克服反作用力。如果他們放開水管,那麼水管會勁頭十足地四處亂撞。如果消防員全都站在滑雪板上,水管將推動他們以極快的速度向後移動。

如果您吹起一個氣球,然後放開它,那麼它會滿屋子亂飛,直到裡面的空氣漏光為止,這就是您製造的火箭發動機。在這種情況下,被拋射出去的是氣球中的空氣分子。與許多人的想法不同,空氣分子其實是有質量的(請查看有關氦的頁面,以便更好地了解空氣質量的問題)。如果您讓空氣從氣球的噴口中噴出來,氣球的其餘部分則會向相反的方向運動。

燃料是氮的氧化物有:CO,H2,C2H2,CH4,C2H4,CH3CH2OH,N2H4,高級硼硅烷(這都是火箭推進器的燃料)和2踢腳差不多的 點火和原理都一樣。只是上面的那層不是火葯,是火箭頭(裡面是衛星之類的東西)。航空煤油是無色透明的,聞上去和普通的煤油沒什麼區別,而且不易揮發。燃點大約在300C左右,別說用打火石了,就算用明火也是點不燃的。早在運載火箭發明前,人們使用油和汽作燃料,汽車、輪船和飛機就是靠這些燃料來行駛的。後來,科學家發明了靠化學能來產生動力的運載火箭。運載火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼、液態氫等作為燃燒劑,而用硝酸、液態氮等提供的氧化劑幫助燃燒的,人們習慣上把燃燒劑和氧化劑通稱為火箭發動機的燃料或推進劑。

從物理形態上講,火箭發動機使用的推進劑有兩種形式,一種是液態物質,另一種是固態物質。燃燒劑和氧化劑都是呈液體形態的發動機則稱為液體燃料發動機,或稱為液體火箭發動機,兩者都是呈固體狀態,則稱為固體燃料火箭發動機或固體火箭發動機。固態氫、固態氧,作為火箭動力。如果在兩種燃料中,一種為固體,一種為液體,則稱為固-液火箭發動機或直接稱其物質名稱的火箭發動機。如,氫氧火箭發動機。由於固態燃燒劑產生的能量比液體氧化劑發出的能量高,所以,研製的火箭發動機多是固-液火箭發動機,兩種燃料相遇燃燒,形成高溫高壓氣體,氣體從噴口噴出,產生巨大推力而把運載火箭送上了太空。常用推進劑有:1、液氫(燃料)液氧(氧化劑),燃燒效率很高,多用於太空梭及運載火箭末級,價格昂貴、不易儲存。

2、肼-50(燃料)四氧化二氮(氧化劑),燃燒效率一般,多用於中型火箭,價格適中、較易儲存。

3、RP-1高精煉煤油(燃料)液氧(氧化劑),燃燒效率一般,多用於火箭第一級,價格適中、不易儲存。

4、肼(燃料)、四氧化二氮(氧化劑),燃燒效率一般,多用於衛星,容易自燃、價格相對便宜、腐蝕性極強。

8. 火箭為什麼能夠飛上天,它的原理是什麼

火箭推進原理

火箭是靠火箭發動機向前推進的。火箭發動機點火以後,推進劑(液體的或固體的燃燒劑加氧化劑)在發動機的燃燒室里燃燒,產生大量高壓燃氣;高壓燃氣從發動機噴管高速噴出,所產生的對燃燒室(也就是對火箭)的反作用力,就使火箭沿燃氣噴射的反方向前進 火箭推進原理依據的是牛頓第三律:作用力和反作用力大小相等,方向相反。一個扎緊的充滿空氣的氣球一旦松開,空氣就從氣球內往外噴,氣球則沿反方向飛出。

固體推進劑,從底層向頂層或從內層向外層快速燃燒。
液體推進劑,用高壓氣體對燃燒劑與氧化劑貯箱增壓,然後用渦輪泵將燃燒劑與氧化劑輸進燃燒室。
推進劑的能量在發動機內轉化為燃氣的動能,形成高速氣流噴出,產生推力。

推力是表示火箭發動機性能的主要參數之一,它是推進劑在推力室中燃燒產和的高溫燃氣經過噴管高速噴射而產生的反作用力。推力是直接作用在推力室內外表面上的力的合力。

比沖,是表示火箭發動機性能的另一個重要參數。它表示火箭發動機在穩定工作狀態下,每單位質量的推進劑所產生的推力值,比沖的大小和噴管出口面積與推力室喉部面積之比(面積比)有關。面積比越大,比沖越高。噴管形狀直接影響比沖的大小(燃氣從噴口噴出時的速度)。

9. 師生用塑料瓶自製火箭發射成功,這是什麼科學原理呢

師生用塑料瓶自製火箭發射成功,這裡面有些是助推器的原理,還有些是利用一些壓強的原理。這我覺得是一個非常積極,或者是一個去推廣的事情來說,有時候老師和學生,有時候就存在著一種特別聯系,假如說因為這件事情會給他們帶來更好的事情,我覺得是一個非常積極的作用,而且老師給我們帶來好痛,再一個可以讓你的學生可以更好的愛國,本來說中國好聽,就需要這樣的偉大的,或者是有興趣的學子去學習,

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