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物理学原理解释火箭如何升空

发布时间:2022-08-06 22:29:49

Ⅰ 火箭能在太空中飞行的原理是

在大气层内,火箭的飞行可以根据牛顿的作用与反作用的理论解释,即火箭向后喷出气体,气体向后推动空气,空气就会给火箭以大小相同的反作用力来推动火箭前进。

火箭向前飞行时,燃烧剂和氧化剂在燃烧室迅速燃烧,产生的高温高压燃气以每秒数千米的速度向后喷出。我们把火箭和喷出的气体作为互相作用的两个物体,作用点选在火箭上,问题就迎刃而解了。

火箭在喷气的时候相当于给气体一个向后的推力,按牛顿定律,喷出的气体就会通过在火箭上的作用点给火箭一个反作用力,使火箭向前飞行。这个物理过程与空气无关,所以即使是在没有空气的宇宙空间,火箭也会照样高速飞行。

(1)物理学原理解释火箭如何升空扩展阅读:

一、发展历程

19世纪80年代,瑞典工程师拉瓦尔发明了拉瓦尔喷管,使火箭发动机的设计日臻完善。19世纪出现了几项重大技术进步:燃料容器的纸壳改为金属壳,延长了燃烧的持续时间。

火药推进剂的配方标准化;制造出发射台;发现了自旋导向原理等等。19世纪末,火箭开始用于非军事目的,如用火箭携带救生索飞向海上遇难船只。19世纪末20世纪初,液体火箭技术开始兴起。

1903年,俄国的К.E.齐奥尔科夫斯基提出了制造大型液体火箭的设想和设计原理。1926年3月16日美国的火箭专家、物理学家R. H.戈达德试飞了第一枚液体火箭。

1944年,德国首次将V—2导弹用于战争。弹道式导弹,采用火箭发动机作动力装置第二次世界大战以后,苏联和美国等相继研制出包括洲际弹道导弹在内的各种火箭武器。20世纪50年代以来,火箭技术得到了迅速发展和广泛应用,其中尤以各类可控火箭武器(导弹)和空间运载火箭发展最为迅速。

从火箭弹到反坦克导弹、反飞机导弹和反舰导弹以及攻击地面固定目标的各类战术导弹和战略导弹,均已发展到相当完善的程度,已成为现代军队不可缺少的武器装备。

各类火箭武器正在继续向提高命中精度、抗干扰能力、突防能力和生存能力的方向发展。此外,反导弹、反卫星等火箭武器也正在研制和发展之中,在地地弹道导弹基础上发展起来的运载火箭,已广泛用于发射卫星、载人飞船和其他航天器等。

二、基本分类

火箭可按不同方法分类。按能源不同,分为化学火箭、核火箭、电火箭以及光子火箭等。化学火箭又分为液体推进剂火箭、固体推进剂火箭和固液混合推进剂火箭。按用途不同分为卫星运载火箭、布雷火箭、气象火箭、防雹火箭以及各类军用火箭等。

按有无控制分为有控火箭和无控火箭。按级数分为单级火箭和多级火箭。按射程分为近程火箭、中程火箭和远程火箭等。火箭的分类方法虽然很多,但其组成部分及工作原理是基本相同的。

Ⅱ 火箭点火升空的过程涉及哪些物理知识

从大的方面讲,主要是力学知识;
从小的方面讲,力热光电量子力学差不多全了……
主要有反冲作用,属于动量守恒。.利用动量守恒定律
火箭发射升空,燃料的化学能转化为内能,内能又转化成火箭的机械能。飞船在整个航天过程中会受到各种力(如地球引力
火箭刚发射时,高温火焰从上向发射台的地面喷出,很多物体遇到这样的高温将会(烧毁)。为了保护发射台的地面,就建了一个大水池,让火喷到水中,利用水的(汽化)来吸收巨大的热量,火箭升空的瞬间伴有庞大白色气团是(水蒸气液化)形成的
火箭升空的加速度

Ⅲ 火箭的升天原理是什么

反作用力!也就是与升天相反的一种推力使它上升。我们可以举个生活中常见的例子:放开一只充满气的气球,在气压的作用下气球会嗖地一下飞出去,在空中乱飞。类似的,火箭也是这种原理,但是实际上火箭升空的原理是相当复杂的,本文将做简单介绍。

火箭的发动机,图片来自:Les Chatfield (Elsie esq.)

Ⅳ 火箭升空的原理是什么

1.准备知识

要使一个物体从静止开始运动,必须有力作用在物体上,并且作用一定时间T。在物理学上,力F和时间T的乘积FT叫做力的冲量。要使火箭发射,就必需有冲量作用在火箭上。这种冲量是通过燃气的爆炸而产生的。

在现实生活中,我们经常会看到这样的现象,一个充足气的气球拿在手上,突然放手,气体从气球中喷出来,这时气球就向着相反的方向飞出去,这种运动遵循动量守恒定律,在物理上我们称作为反冲。

2.火箭的构造

随着科技的不断发展,科学家们已经发明制造了各种型号的火箭,这些火箭内部构造互不相同而且都相当复杂。如1970年发射的长征1号丁,它是一枚装有二度轨级的三级小型运载火箭,其内部结构如图(1)所示。但是不管这些火箭内部构造有多复杂,其主要部分都可以归纳为壳体和燃料。壳体是圆筒形的,前端是封闭的尖端,后端有尾喷管,燃料燃烧产生的高温压燃气从尾喷管迅速喷出,火箭就向前飞去。

发射火箭由地面控制中心倒记数到零便下令第一级火箭发动机点火。在震天动地的轰鸣声中,火箭拔地而起,冉冉上升。加速飞行段由此开始了,经过几十秒钟,运载火箭开始按预定程序缓慢向预定方向转变,100多秒钟后,在70公里左右高度,第一级火箭发动机关机分离,第二级接着点火,继续加速飞行,这时火箭已飞出稠密大气层,可按程序抛掉卫星的整流罩。在火箭达到预定速度和高度时,第三级火箭发动机关机分离,至此加速飞行段结束。随后,运载火箭靠已获得的能量,在地球引力作用下,开始惯性飞行段,直到与预定轨道相切的位置止。此时第三级火箭发动机点火,开始了最后加速段飞行。当加速到预定速度时第三级发动机关机。火箭的运载使命就全部完成了。

火箭飞行所能达到的最大速度,也就是燃料燃尽时获得的最终速度,主要取决两个条件:一是喷气速度,二是质量比(火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比)。喷气速度越大,最终速度就越大,由于现代科学技术的条件下一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所需要的速度,所以发射卫星要用多级火箭。

火箭的级数不是越高越好,级数越多,构造越复杂,工作时间的可靠性就越差。火箭和喷气式飞机一样都是反冲的重要应用。为了提高喷气速度,需要使用高质量的燃料。当燃气从细口喷出时或水从弯管流出时。它们具有动量由动量守恒定律可知,盛燃气的容器就要向相反方向运动。火箭是靠喷出气流的反冲作用获得巨大速度的。

Ⅳ 火箭升空的原理是什么请详细回答,用物理

火箭是以热气流高速向后喷出,利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。它自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧助燃,既可在大气中,又可在外层空间飞行。火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗,其质量不断减小,是变质量飞行体。现代火箭可用作快速远距离运送工具,如作为探空、发射人造卫星、载人飞船、空间站的运载工具,以及其他飞行器的助推器等。如用于投送作战用的战斗部(弹头),便构成火箭武器。火箭是目前(截止2009年)唯一能使物体达到宇宙速度,克服或摆脱地球引力,进入宇宙空间的运载工具,而火箭的速度是由火箭发动机工作获得的。

Ⅵ 火箭升空利用的是什么原理

一个物体要在地球上向上运动!它需要挣脱自重力!也就是地球的吸引力!这就需要有一个大于该力的反向作用力!

火箭升空原理来自于早期的中国烟花里的"起花"!由内部的火药燃烧喷出气体产生的推力飞升!
现代火箭的燃料是燃烧热值很高的液氢!且有液氧助燃!因而燃烧喷发产生的反作用力极大!足以使几吨几十吨的运载火箭获得极高的升空速度!(第一宇宙速度!7.91km/s )

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