Page 178 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Ciekawe! Zjawisko odrzutu

Trzecią zasadę dynamiki można obserwować na przykładzie zjawiska od-
rzutu. Ze zjawiskiem odrzutu mieliśmy do czynienia podczas wykonywania
doświadczenia 46. Odrzut następował po przepaleniu nici wiążącej wózki ze
ściśniętą sprężyną. Moglibyśmy doświadczenie powtórzyć przy różnych ma-
sach wózków. Okazałoby się, że wózek o większej masie odjeżdża na mniejszą
odległość, a więc uzyskuje mniejszą wartość prędkości.
Odrzut to zjawisko wzajemnego oddziaływania ciał będących w spoczyn-
ku, w wyniku którego oddziałujące ciała poruszają się w przeciwne strony
z prędkościami zależnymi od ich mas. Wartości prędkości uzyskiwanych przez
ciało w zjawisku odrzutu są odwrotnie proporcjonalne do ich mas:
v 1 = m 2
v 2 m 1
Pierwszą teoretyczną analizę ruchu ra- Korzystamy z własności proporcji i otrzymujemy równość:
kiety przeprowadził rosyjski uczony pol-
m 1 · v 1 = m 2 · v 2
skiego pochodzenia Konstantin Cioł-
kowski. Wykazał on matematycznie, że Iloczyny masy i wartości prędkości obu odrzucających się ciał są równe.
rakieta osiąga tym większą prędkość, im Zjawisko odrzutu występuje w czasie strzelania z broni palnej – z karabi-
większa jest prędkość wylotu substancji nu czy armaty. Armata odjeżdża do tyłu, a karabin, z którego strzelamy, ude-
odrzutowych i im większą część począt- rza nas w ramię. Wartość prędkości odrzucanego karabinu (czy armaty) jest
kowej masy rakiety stanowi masa ma- niewielka, gdyż jego masa jest dużo większa od masy pocisku. Dzięki odrzu-
teriału pędnego. Zwiększenie prędkości towi możliwe są loty samolotów odrzutowych i rakiet. W silnikach odrzuto-
lotu możliwe jest także poprzez konstru-
owanie rakiet wieloczłonowych, tzn. ze- wych w wyniku spalania specjalnego paliwa powstają gazy spalinowe. Z dyszy
społów połączonych ze sobą dwóch lub wylotowej rakiety wylatują one z prędkością o olbrzymich wartościach. Gazy
więcej rakiet. te zgodnie z trzecią zasadą dynamiki oddziałują na rakietę, wprawiając ją
w ruch w stronę przeciwną.

Przykład 40.
m
Z karabinu o masie 6 kg wylatuje pocisk o masie 15 g z szybkością 800 .
s
Oblicz wartość prędkości karabinu, jaką uzyskuje on przy odrzucie.

Dane: Szukane:

m 1 = 15 g = 0,015 kg v 2 = ?
= 6 kg
m 2
= 800 m
v 1
s
Rozwiązanie:

Korzystamy z zależności: m 1 · v 1 = m 2 · v 2
= m 1 · v 1
skąd obliczamy v 2
m 2 0,015 kg · 800 m
= s = 2 m
Po podstawieniu danych: v 2 6 kg s
m
Odpowiedź: Szybkość, jaką uzyskuje karabin w czasie odrzutu, wynosi 2 .
s

176