❶ 有關火箭的物理知識(初中)
1.利用動量守恆定律2.火箭發射升空,燃料的化學能轉化為內能,內能又轉化成火箭的機械能。飛船在整個航天過程中會受到各種力(如地球引力3火箭剛發射時,高溫火焰從上向發射台的地面噴出,很多物體遇到這樣的高溫將會(燒毀)。為了保護發射台的地面,就建了一個大水池,讓火噴到水中,利用水的(汽化)來吸收巨大的熱量,火箭升空的瞬間伴有龐大白色氣團是(水蒸氣液化)形成的 4火箭升空的加速度5,萬有引力
❷ 神州五號有關的物理知識
火箭推進器對飛船做了功,使飛船上升。
火箭推進器的燃料減少,飛船的上升速度加快。是內能轉化為動能。
火箭之所以要噴火才能升空是受地球引力影響。
火箭之所以設計成流線型,是為了減少空氣阻力。
火箭上升是火箭底部會放出大量的熱,因而在火箭底部放1個大水池起到了吸熱的作用,這里有1個物理的液化現象.所以我們看到火箭升空時底部有大量的白氣就是液化形成的小水滴.
以下是神六的:
「神舟」六號發射火箭總設計師劉竹生在接受本報記者采訪時說,承擔「神舟」六號飛船發射任務的「長征2號F」運載火箭各系統的生產製造工作已經全面展開。截至目前,發射火箭的各項生產均按計劃穩步進行。
據劉竹生介紹,今年年底火箭系統的各項設備將「齊套」,明年年初將先後進行各系統的綜合實驗與匹配實驗,如果工作進展順利,發射「神舟」六號的火箭系統將在明年6、7月份出廠。
「神六」運載火箭總設計師劉竹生接受本報獨家專訪,細解火箭系統
繼我國「神舟」五號首次載人飛行成功後,「神舟」六號航天工程已在緊張進行中。為把國人的「飛天夢想」推向又一全新的高度,「神舟」六號發射前各項准備工作已全面展開。作為飛船的「助力神」,「長征2號F」運載火箭將再擔重任,送「神舟」六號上天入軌。「神五」和「神六」飛船的動力載體雖是同一型號火箭,但發射「神舟」六號的火箭系統卻「另有文章」。昨天,火箭系統總設計師劉竹生接受了本報記者的獨家專訪,細解「神舟」六號火箭焦點。
焦點1 火箭交工時間 年底設備配置齊全
承擔「神舟」六號發射的火箭系統總設計師劉竹生向記者透露了發射「神舟」六號的火箭系統准備工作的時間表。根據劉竹生的介紹,2004年年底,火箭系統的各項設備都要「按期交工」,各套儀器均要求配置齊全,為隨後在明年年初進行的火箭系統綜合實驗做准備。劉竹生講,綜合實驗階段,火箭的每個組成部分都要進各自的實驗室進行檢測,目的是確保火箭整體達標,檢測合格後各系統將「會師」,進行匹配實驗。
焦點2 火箭應急能力 正在進行極限計算
運載火箭的「極限分析」是專門針對「神舟」六號飛船內一系列重大變化而進行的。劉竹生說:「首先,由於『神舟』六號將實現多人多天飛行,人員和天數的增加帶來食物、生存設備等其他質量的增加,這就要求火箭的運載能力必須提高,比如原『神舟』五號的七八噸質量就有可能要變成8噸多。其次,如果航天員不止一個的話,飛行過程中出現問題就會直接影響到逃逸能力,對火箭在遭遇突發情況時的應急能力提出了挑戰。」劉竹生講,針對以上兩點,目前正在與飛船系統方面協調合作,進行相關的火箭極限計算。據了解,目前,這樣的「極限分析」已經做了幾輪。
焦點3 火箭動力特性 將隨載荷改變而調整
火箭配上飛船組成一個「大彈簧」系統,劉竹生說:「從動力學分析,飛船與火箭連接後是會相互作用影響的,由於『神舟』六號軌道艙上的有效載荷將由原來『神舟』五號上的多個設備變成一兩個設備,飛船質量塊兒的變化必然影響整個火箭的動力學特性,目前的工作就涉及到火箭與飛船動力特性相應的問題。」
焦點4 發射安全性 地面發射系統將「體檢」
為了確保「神舟」六號發射萬無一失,發射基地地面設備檢修工作將進一步加強。據劉竹生介紹,和以前發射場承擔發射任務時進行檢修工作相比,由於兩次發射間隔加長,這次將是有史以來最全面的一次地面發射系統的「體檢」。劉竹生強調說,檢修工作將做到任何一個細微處,每個插頭都要求必須檢查,每根線路都要「從頭摸到底」,看是否存在可能斷線的問題。另外,劉竹生講,目前已完成了對「神舟五號」遙測數據的分析工作,對「神五」整個發射過程中不夠完善的地方,比如某些設備使用不方便等問題都將在「神舟」六號發射前做改進。
焦點5 運載安全性 載人可靠性高達97%
「這個可靠性數值在國際上也是非常高的。」劉竹生在接受采訪時指出,「長征2號F」在長征系列「金牌火箭」家族中雖屬於運載火箭,但最大的特點是專門用來載人。劉竹生說:「目前世界上只有兩個國家的火箭能把人送入太空,中國的『長征2號F』和俄羅斯的聯盟號。一般性的火箭,可靠性能為91%到93%,載人用的『長征2號F』火箭為97%
神五的物理知識與神六的類似
❸ 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
發動機
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
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。
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。
❹ 火箭的工作原理
火箭原理
發動機
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。
燃料
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。
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。
❺ 火箭發射原理是什麼
火箭是由發動機的噴氣獲得反作用力,其工作的基本原理是牛頓的第三運動定律:相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。
火箭之所以能飛,是因為火箭燃料燃燒所生成的熾熱氣體,通過火箭尾部的尾噴管向後快速噴出,這樣向後噴的燃氣就會對火箭產生反作用力,它推動著火箭向前飛,這就是火箭推力的來源。當這個推力大於火箭自身重力時,火箭就起飛了。
火箭的用途
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。
以上內容參考網路-火箭
以上內容參考網路-火箭發射
❻ 有關火箭的物理知識(初中)
火箭上升時候是依靠高速噴射出燃燒氣體而獲得反作用力的,與牛頓第三定律有關。
火箭要擺脫地球的引力的最小速度是v=7800km/s。
現代的火箭一般是有三級的,飛到一定的高度最小級將會脫離,以減小火箭的質量。
火箭的外層塗料升華吸熱,防止機體因過高溫度損毀。
火箭的最高點做到非常光滑和流線型,減少空氣阻力。
簡單的火箭包括一個高細的圓柱體,由相對較薄的金屬製造而成。在這個圓柱內存放著火箭發動機的燃料和補給燃料罐,而為火箭提供推進力的發動機則放在圓柱的底部。發動機的底部是看起來像一個鍾形的噴管,發動機通過一個裝置——燃料輸送系統可把原始的火箭燃料注入噴管頂部的燃燒室,燃料在這里燃燒,轉化成易於向四處擴散的熱氣體。然後,噴管把擴散的熱氣導入與目標運動方向相反的方向。為了給火箭提供平衡的升力,通常噴管的指向是與一條從上之下貫穿火箭中心的虛擬線平行對稱排列的,不過,大多數火箭尤其是大
型火箭都能使其噴管偏離虛擬的中線幾度,這叫做萬向連接,可為飛行中的火箭提供一定的操縱能力。
在圓柱體的上部裝有一個中空的流線型圓錐體,錐體的底座接在圓柱體上,錐尖朝上。這種圓錐體的造型使火箭接觸空氣的橫截面達到最小,橫截面積的縮小就減少了火箭排開空氣所必需消耗的能量。一般來說,載人航天器或其它預備進入軌道的有效載荷都安放在火箭頂部的這個鼻錐內。在航天技術里稱這個圓錐體為有效載荷整流罩或整流罩,火箭點火後的數分鍾,這個圓錐體對有效載荷提供保護,使其免受因火箭加速穿過大氣層下部而增強的風力的破壞。
❼ 火箭運載衛星過程中及衛星繞地球旋轉過程中用到哪些物理知識
嗯,這個就比較多了。。:有用到,反作用力(火箭的相對作用),反作用力及空氣流體導向(火箭或衛星保持平衡),加速度,宇宙速度(突破地球引力),以及火箭在加速時,火箭本身及裡面的人或設備所承受的加力,在圍繞地球運行時相對地球的離心力,為火箭升空時的空氣阻力,空氣對於火箭等的摩擦力,火箭的散熱等。。。。通訊及電力。。。。等。
總的來說也就是:萬有引力,電磁反引,無線電,摩擦力,熱效應及傳遞,相對論,離心力,光電效應,電學,加速度等。。。
❽ 火箭運載衛星過程中及衛星繞地球旋轉式有哪些物理知識
現就有關衛星在空間運動的相關物理知識探討如下:
一. 衛星的發射過程中涉及的問題
人造地球衛星的發射速度不得低於7.9km/s.(此速度是衛星的最小發射速度或繞地球飛行的最大速度,高中物理將系統解決.)
軌道傾角:航天器繞地球運行的軌道平面與地球赤道平面之間的夾角.按軌道傾角可將衛星運行軌道分為四類:
①順行軌道:特徵是軌道傾角小於90o,在這種軌道上的衛星,絕大多數離地面較近,高度僅為數百公里,故又稱為近地軌道.我國地處北半球,要把衛星送入這種軌道,運載火箭要朝東南方向發射,這樣能充分利用地球自西向東旋轉的部分速度,從而可以節約發射能量,我國的「神舟」號試驗飛船都是採用這種軌道發射的;
②逆行軌道:特徵是軌道傾角大於90o,欲將衛星送入這種軌道運行,運載火箭需要朝西南方向發射.不僅無法利用地球自轉的部分速度,而且還要付出額外能量克服地球自轉部分的速度.即逆著地球的旋轉方向發射耗能較多,因此除了太陽同步軌道外,一般不採用這種軌道發射;
③赤道軌道:特徵是軌道傾角為0 o,衛星在赤道上空運行.這種軌道有無數條,但其中有一條相對地球靜止的軌道,即地球同步衛星軌道.計算可知當衛星在赤道上空35786公里(即約為3.6×104公里)高處自西向東運行一周為23小時56分4秒(約為24小時),即衛星相對地表靜止.從地球上看,衛星猶如固定在赤道上空某一點隨地球一起轉動.在同步衛星軌道上均勻分布3顆通信衛星即可以進行全球通信(為何?請同學們思考後做出解釋)的科學設想早已實現.世界上主要的通信衛星都分布在這條軌道上;
④極地軌道:特點是軌道傾角恰好等於90o,它因衛星過南北兩極而得名,在這種軌道上運行的衛星可以飛經地球上任何地區的上空(為何?請同學們思考後做出解釋).
衛星的發射方式:
①直線發射就是一次送達,由於整個過程均要克服地球引力做功,且衛星處於動力飛行狀態,需要消耗大量的燃料;
②變軌發射是先把衛星送到地球的大橢圓同步轉移軌道,當衛星到達遠地點(航天器繞地球運行的橢圓軌道上距地心最近的一點叫近地點,距地心最遠的一點叫遠地點)時,發動機點火對衛星加速,當速度達到沿大圓做圓周運動所需的速度時,飛船就不再沿橢圓軌道運行,而是沿圓周運動,這樣飛船就實現了變軌,從而將衛星送入預定軌道.同步衛星一般都採用變軌發射.
二.衛星壽命涉及的問題
衛星在軌道上存留的時間,是從衛星進入預定的目標軌道到隕落為止的時間間隔.近
地軌道衛星的軌道壽命主要取決於大氣阻力.在大氣阻力作用下,衛星的實際軌道是不斷下降的螺旋線(不考慮衛星在軌運行時採取軌道保持措施).當衛星下降到110~120公里的近圓形軌道時,大氣阻力將使衛星迅速進入稠密大氣層而燒毀.一般說來衛星軌道高度越高,大氣阻力越小,壽命也就越長.超過1000公里高度的衛星,軌道壽命可能達千年以上;高度在160公里左右的衛星,軌道壽命只有幾天甚至幾圈.
三.衛星回收過程中涉及的問題
回收是發射的逆過程,返回階段對航天員和飛船的考驗最大.
在飛船距地表約100km時,返回艙開始再入大氣層.由於返回艙對大氣的高速摩擦和對周圍空氣的壓縮,返回艙的速度急劇降低,這樣它的大部分動能與勢能變成了熱能.雖有大部分熱能以輻射和對流的方式散失掉,但仍能達到上千攝氏度的高溫.為了防止有效載荷艙或乘員座艙燒毀,再入航天器備有再入防熱系統.由於防熱系統的重量會影響再入航天器的性能,因此可將不需要返回地面的儀器的就留在軌道上繼續工作或遺棄(太空垃圾是怎樣產生的?),從而大大減輕航天器重量而降低技術難度.
待要進入大氣層時要適時啟動航天器反推力火箭使其減速,並選擇適當的角度進入大氣層,快要接近地面時才張開降落傘使其垂直著陸或濺落安全著陸.
進入大氣層後在飛船離地80km到40km范圍內,由於飛船摩擦生熱,會在飛船表面和周圍氣體中產生一個溫度高達上千攝氏度的高溫區.高溫區內的氣體和飛船表面材料的分子被分解和電離,形成一個等離子區,像一個套鞘似的包裹著飛船,從而使飛船與外界的無線電通信衰減,甚至中斷,出現「黑障」現象.
此外把返回艙做成底大頭小是因為返回艙返回時將重新進入大氣層,氣流千變萬化將使高速飛行的返回艙難以保持固定的姿態,不倒翁的形狀不怕氣流的擾動.
❾ 火箭點火升空的過程中涉及到的物理知識有哪些
火箭點火升空的過程中涉及到的物理知識
1、火箭點火升空的過程中燃料燃燒排出尾氣,火箭獲得向上的反沖力大於火箭的重力,火箭加速上升。
2、燃料燃燒將化學能轉化為火箭的動能、重力勢能(機械能),火箭的機械能增加。
❿ 關於火箭的動量守恆法物理知識是什麼
1:火箭的垂直飛行原理是動量守恆:火箭向後方高速噴射大量物質(工質),會使得火箭本身獲得一個向前的動量。
2:當沒有翼的導彈/火箭的飛行軌跡為水平時,它們的彈體是不平行於地面的,這個夾角(攻角)會產生升力。其實普通飛機在起飛初期,一部分的升力來源也是來自機身和機翼的大仰角。
3:沒有翼的火箭/導彈,飛行中調整姿態(轉彎啥的),一般靠推力轉向(小型導彈居多),或者推力不平衡(運載火箭居多)實現的。
動量守恆定律是高中物理一個非常重要且有難度的知識點,也是經常考到的知識點。從考題命題規律來看,動量守恆定律經常與其他知識點,如動能定理、機械能、牛頓第二定律、平拋運動等聯系命題,難度較大。本文講解動量守恆定律的基本概念,使用前提條件,以及實驗,驗證動量守恆定律的實驗原理。
動量守恆定律概念
如果一個系統不受外力或所受到的外力的矢量和為零,那麼這個系統的總動量是不變的,這個規律我們叫做動量守恆定律。
大家要注意的是,動量是矢量,必須說明方向;在用動量守恆定律解題時,要規定好正方向。
動量守恆定律是自然界中最普遍的守恆定律之一,它既適用於宏觀的巨大物體,也適用於微觀粒子;既可用在低速運動的物體上,也適用於高速運轉的物體。動量守恆可用運動學公式、牛頓運動定律推導。
動量守恆定律的物理公式
基本公式:m1v1+m2v2= m1v1′+m2v2′;
此公式為兩個物體動量守恆的表達式。
多個物體碰撞可以寫成:
m1v1+m2v2+ m3v3+……= m1v1′+m2v2′+ m3v3′+……
公式還可以寫成:p1+p2=p1′+p2′
或者:Δp1+Δp2=0,Δp1=-Δp2;
雖然文章前面提到了,不過物理網編輯們還是要在這里提醒大家:公式使用前規定好正方向,公式里所有出現動量的書寫,要注意數值的正負性。