10. Импульстің сақталу заңы. Реактивті қозғалыс. Мещерский теңдеуі. Циолковский формуласы. Соққы теориясы.

Тұйық жүйенің импулсі уақыт өткен сайын өзгермейді (сақталады).

Импулстің сақталу заңы кеңістіктің біртектілігінің салдары болып табылады. Кеңіістікте денелердің тұйық жүйесін бүтіндей параллель тасымалдағанда оның физикалық қасиеттері өзгермейді (инерциалдық санақ жүйесінің координат басын таңдап алуға тәуелді болмайды).

Реактивті қозғалыс - Дененің бір бөлігі одан қандай да бір жылдамдықпен бөлінген кездегі қозғалысы. Реактивті қозғалыстың қарапайым мысалы ретінде, үрлеп одан кейін еркін қоя берілген ауа шарының қозғалысын қарастыруға болады. Үрленген шардың ішіндегі қысым сыртқа атмосфералық қысымнан едәуір артық болатыны белгілі, ал бос қоя берілген шардың ішіндегі біраз ауаның төменгі саңылау арқылы сыртқа шығуы шардың жоғары қарай көтерілуін тудырады. Ол біраз уақыт бөлме ішінде әрлі-берлі ұшатын болады. Шар ішінен шығатын ауа оны қарама – қарсы бағытта қозғалуға мәжбүр етеді. Реактивтік қозғалыс принцепі бойынша: сегізаяқ, кальмар, теңізқұрт, медуза сияқты теңіз жәндіктері қозғалады. Бүгінгі күні реактивті қозғалыс принцепін пайдалану адамның бір кездегі арманы және қиялы болған тылсым Әлеммен тілдесе бастауына әкелді.

t уақыт мезетінде дене m массасы және v жылдамдығы бар.

У ақыт аралығыан кейін

dm – массаның азаюы,

dv – жылдамдықтың артуы.

Импульс жүйесінің өзгеруі:

–t уақытындағы импульс,

u – (ракетаға қатысты газдардың жылдамдығы),

– санақ жүйесіне қатысты dm жылдамдығы

Ж үйеге ішкі күш әсер еткенде:

Мещерский теңдеуі

Реактивті күш.

1903 Ж. – Циолковскийдің ракета қозғалысы туралы теориясы.

Циолковский формуласы, ракетаның ұшу траекториясының активті телімінің соңғы бөлігінде (яғни қозғалтқыш жұмысының аяқталу кезеңінде) ауырлық күші, аэродинамикалық күш және басқа да сыртқы күштер әсер етпеген кездегі ракетаның шекті (ең үлкен) жылдамдығын анықтайды. Циолковскийдiң формуласы жоқ болғанда барлық басқа күштер ракета қозғаушының тартуын әсермен ұшақты жетiлдiретiн жылдамдық бағыт бойынша өзгерiссiз анықтайды. Бұл жылдамдықтар мiнездемелiк деп аталады.

,

где:

 —ұшақтың ұшағы (барлық отынның өндiрулерiнен кейiн) түпкi жылдамдық;

 — (отынның массасының секундтық шығынына қозғаушының тартуын қатынас) ракета қозғаушының меншiктi импульсi;

 — (отынның + аппаратының конструкциясының + пайдалы жүктемесi) ұшақтың бастапқы массасы.

 — (конструкцияның + пайдалы жүктемесi) ұшақтың түпкi массасы;

Циолковскийдiң формуласы айнымалы массаның материалдық нүктесi үшiн дифференциалды теңдеудiң интегралдауы Мещера жолымен алына алады:

,

қай m —нүктенiң массасы;

 —нүктенiң жылдамдығы;

 — оның массасының бөлiгi бөлетiн нүктелер жылжитын салыстырмалы жылдамдық. Бұл шамалардың ракета қозғаушысы үшiн және меншiктi импульсоны құрайды Бұл түтiктiң кесiгi және қоршаған ортада қысымдардың теңдiгiнде әдiлдердiң жылулық ракета қозғаушы үшiн. Дегенмен, Циолковскийдiң формуласы өз әдiлдiгi, бұл шарттың орындалуынан тәуелсiздi сақтайды.