Номер 3, страница 157 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова, Сокольский

3. Какую силу называют реактивной? Приведите примеры.

Какую силу называют реактивной?

Реактивная сила — это сила, которая возникает, когда от тела отделяется его часть, движущаяся с некоторой скоростью относительно тела. Возникновение этой силы является прямым следствием закона сохранения импульса и третьего закона Ньютона.

Рассмотрим систему, состоящую из основного тела (например, ракеты массой $M$) и отделяемой части (например, газов массой $m$). Если до разделения система покоилась, её суммарный импульс был равен нулю. После того как часть $m$ отделяется со скоростью $\vec{u}$, основное тело $M$ приобретает скорость $\vec{V}$. Согласно закону сохранения импульса, полный импульс системы должен остаться равным нулю:

$M\vec{V} + m\vec{u} = 0$

Из этого уравнения следует, что $M\vec{V} = -m\vec{u}$. Это означает, что тело движется в сторону, противоположную движению отделившейся части. Сила, вызывающая это движение тела, и есть реактивная сила.

С точки зрения третьего закона Ньютона, сила, с которой тело выталкивает отделяемую часть, равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой отделяемая часть действует на тело. Эта вторая сила и является реактивной силой тяги.

Величина реактивной силы тяги ($F_{р}$) определяется формулой:

$F_{р} = \mu \cdot v_{отн}$

где $\mu$ — массовый расход (масса вещества, отделяемая от тела в единицу времени, кг/с), а $v_{отн}$ — скорость отделяемой части относительно тела (например, скорость истечения газов из сопла ракеты).

Ответ: Реактивной силой называют силу, которая возникает при взаимодействии тела с отделяющейся от него частью, движущейся с определенной скоростью. Эта сила толкает тело в сторону, противоположную направлению движения отделяющейся части, и является проявлением закона сохранения импульса.

Приведите примеры.

Принцип реактивного движения широко встречается как в технике, так и в природе:

• Полёт ракет и космических аппаратов. Это классический пример. Горячие газы, образующиеся при сгорании топлива, с огромной скоростью выбрасываются из сопла, создавая реактивную тягу, которая разгоняет ракету.
• Реактивные самолёты. Их двигатели всасывают воздух, сжимают его, смешивают с топливом и поджигают. Образовавшаяся газовая струя с силой вырывается назад, толкая самолёт вперёд.
• Движение в животном мире. Кальмары, осьминоги, медузы и некоторые другие морские обитатели передвигаются, вбирая в себя воду, а затем резко выталкивая её. Тело животного при этом движется в противоположном направлении.
• Отдача оружия. При выстреле пуля (или снаряд) вылетает из ствола вперёд, а само оружие (и стрелок) испытывает толчок назад (отдачу) — это и есть действие реактивной силы.
• Растение «бешеный огурец». После созревания плод этого растения с силой выбрасывает семена вместе со слизью, а сам отлетает в противоположную сторону.
• Надувной воздушный шарик. Если надуть шарик и отпустить его, не завязав, он будет хаотично летать, пока из него выходит воздух. Его движение обусловлено реактивной силой.
• Садовый разбрызгиватель. Вода вытекает из изогнутых сопел, и возникающая при этом реактивная сила заставляет вертушку разбрызгивателя вращаться.

Ответ: Примеры проявления реактивной силы: движение ракет и реактивных самолётов; передвижение кальмаров и медуз за счёт выталкивания воды; отдача при выстреле из огнестрельного оружия; полёт воздушного шарика, из которого выходит воздух; вращение садового разбрызгивателя.