Lanciare lingue di motori a razzo a fiamma fa muovere l'astronave attorno alla Terra. Altri razzi portano navi al di fuori del sistema solare.
In ogni caso, quando pensiamo ai razzi, immaginiamo i voli spaziali. Ma i razzi possono volare nella tua stanza, ad esempio, durante le celebrazioni del tuo compleanno.
Propulsione a jet
Un normale pallone può anche essere un razzo. Come? Gonfiare la palla e stringere il collo in modo che l'aria non fuoriesca. Ora rilascia la palla. Comincerà a volare per la stanza in modo completamente imprevedibile e incontrollabile, spinto dalla forza dell'aria che gli fuoriesce.
Ecco un altro semplice razzo. Abbiamo messo su un vagone - una pistola. Mandiamola indietro. Supponiamo che l'attrito tra rotaie e ruote sia molto piccolo e che la frenata sia minima. Spariamo dalla pistola. Al momento del tiro, il carrello si sposterà in avanti. Se inizi a sparare frequentemente, il carrello non si fermerà e ad ogni scatto acquisirà velocità. Volando dalla canna del cannone indietro, i proiettili spingono il carrello in avanti.
La forza che viene creata si chiama rinculo. È questa forza che fa muovere qualsiasi razzo, sia in condizioni terrestri che nello spazio. Non importa quali sostanze o oggetti volino fuori da un oggetto in movimento, spingendolo in avanti, avremo un campione di un motore a razzo.
Un razzo è molto più adatto a volare in uno spazio vuoto che nell'atmosfera terrestre.Per lanciare un razzo nello spazio, gli ingegneri devono progettare potenti motori a razzo. Basano i loro progetti sulle leggi universali dell'universo, scoperte dal grande scienziato inglese Isaac Newton, che lavorò alla fine del 17 ° secolo. Le leggi di Newton descrivono la gravità e cosa succede ai corpi fisici mentre si muovono. La seconda e la terza legge aiutano a capire chiaramente cos'è un razzo.
Interessante video di propulsione a reazione
Movimento missilistico e leggi di Newton
La seconda legge di Newton mette in relazione la forza di un oggetto in movimento con la sua massa e accelerazione (una variazione di velocità per unità di tempo). Pertanto, per costruire un potente razzo, è necessario che il suo motore emetta grandi quantità di combustibile bruciato ad alta velocità. La terza legge di Newton afferma che la forza dell'azione è uguale alla forza della reazione ed è diretta nella direzione opposta. Nel caso di un razzo, la forza di azione è i gas caldi che fuoriescono dall'ugello del razzo, la forza di contrazione spinge il razzo in avanti.
I razzi che lanciano l'astronave in orbita usano gas caldi come fonte di energia. Ma il ruolo dei gas può essere giocato da qualsiasi cosa, cioè dai corpi solidi espulsi nello spazio dalla poppa alle particelle elementari - protoni, elettroni, fotoni.
Come vola un razzo?
Molte persone pensano che un razzo si muova perché i gas espulsi dall'ugello vengono respinti dall'aria. Ma non è così. È la forza che lancia il gas dall'ugello che spinge il razzo nello spazio.In effetti, è più facile per un razzo volare nello spazio esterno, dove non c'è aria, e nulla limita il volo di particelle di gas espulso dal razzo, e più velocemente queste particelle si propagano, più veloce vola il razzo.
Cioè, non c'è attrito tra il veicolo spaziale e l'aria che potrebbe rallentare il volo. Non c'è attrito perché non c'è aria nello spazio. Inoltre, con una distanza significativa dalla Terra, la nave diventa quasi senza peso. Pertanto, anche una leggera spinta del motore può facilmente spostare una nave molto grande.