ตัวอย่างข้อความขับเคลื่อนไอพ่น การใช้แรงขับเจ็ทในเทคโนโลยี

ฉันทำงานเสร็จแล้ว:

นักเรียน 10 CL

ซาดอฟ ดิมิทรี

แรงขับเจ็ท- การเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นเมื่อส่วนหนึ่งแยกออกจากร่างกายด้วยความเร็วที่กำหนด

แรงปฏิกิริยาเกิดขึ้นโดยไม่มีปฏิสัมพันธ์กับวัตถุภายนอก

การใช้แรงขับเจ็ทในเทคโนโลยี

แนวคิดในการใช้จรวดสำหรับเที่ยวบินในอวกาศถูกเสนอเมื่อต้นศตวรรษของเราโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky ในปี 1903 บทความโดยครูของโรงยิม Kaluga เรื่อง "การศึกษาพื้นที่โลกด้วยอุปกรณ์เจ็ท" ได้ตีพิมพ์ งานนี้มีสมการทางคณิตศาสตร์ที่สำคัญที่สุดสำหรับนักบินอวกาศ ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ "สูตร Tsiolkovsky" ซึ่งอธิบายการเคลื่อนที่ของมวลสารที่แปรผันได้ ต่อจากนั้น เขาได้พัฒนาโครงการสำหรับเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงเหลว เสนอการออกแบบจรวดหลายขั้นตอน และแสดงแนวคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการสร้างเมืองอวกาศทั้งหมดในวงโคจรใกล้โลก เขาแสดงให้เห็นว่าเครื่องมือเดียวที่สามารถเอาชนะแรงโน้มถ่วงได้คือจรวด นั่นคืออุปกรณ์ที่มีเครื่องยนต์ไอพ่นที่ใช้เชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์ที่อยู่บนตัวอุปกรณ์เอง

เครื่องยนต์เจ็ท- นี่คือเครื่องยนต์ที่แปลงพลังงานเคมีของเชื้อเพลิงเป็นพลังงานจลน์ของไอพ่นแก๊ส ในขณะที่เครื่องยนต์ได้ความเร็วไปในทิศทางตรงกันข้าม

แนวคิดนี้ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียตภายใต้การแนะนำของนักวิชาการ Sergei Pavlovich Korolev ดาวเทียมโลกเทียมดวงแรกในประวัติศาสตร์ถูกปล่อยโดยจรวดในสหภาพโซเวียตเมื่อวันที่ 4 ตุลาคม 2500

หลักการของการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นพบว่ามีการใช้งานจริงอย่างกว้างขวางในด้านการบินและอวกาศ ในอวกาศรอบนอกไม่มีตัวกลางใดที่ร่างกายสามารถโต้ตอบได้ ดังนั้น จึงเปลี่ยนทิศทางและโมดูลัสของความเร็วของมัน ดังนั้น เฉพาะเครื่องบินไอพ่น เช่น จรวด เท่านั้นที่สามารถใช้ในการบินในอวกาศได้

อุปกรณ์จรวด

การเคลื่อนที่ของจรวดเป็นไปตามกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม หากในช่วงเวลาหนึ่งร่างกายถูกโยนออกจากจรวดก็จะได้รับโมเมนตัมเดียวกัน แต่มุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม

https://pandia.ru/text/80/073/images/image004_6.jpg" width="172 height=184" height="184">

ปลาหมึกยักษ์

ปลาหมึก

แมงกระพรุน

ปลาหมึก เช่นเดียวกับปลาหมึกส่วนใหญ่ เคลื่อนไหวในน้ำในลักษณะต่อไปนี้ เธอนำน้ำเข้าไปในช่องเหงือกผ่านร่องด้านข้างและกรวยพิเศษที่ด้านหน้าของร่างกาย จากนั้นจึงพ่นกระแสน้ำอย่างแรงผ่านช่องทาง ปลาหมึกนำหลอดกรวยไปทางด้านข้างหรือด้านหลัง และบีบน้ำออกอย่างรวดเร็ว สามารถเคลื่อนที่ไปในทิศทางต่างๆ ได้

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือเครื่องยนต์เจ็ทปลาหมึก ปลาหมึกเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่ใหญ่ที่สุดในมหาสมุทร ปลาหมึกมีระดับความเป็นเลิศในการนำทางด้วยเจ็ท พวกเขายังมีร่างกายที่มีรูปแบบภายนอกที่คัดลอกจรวด (หรือดีกว่า จรวดคัดลอกปลาหมึก เนื่องจากมีลำดับความสำคัญที่เถียงไม่ได้ในเรื่องนี้) เมื่อเคลื่อนที่ช้าๆ ปลาหมึกจะใช้ครีบรูปเพชรขนาดใหญ่ซึ่งโค้งงอเป็นระยะ เขาใช้เครื่องยนต์ไอพ่นเพื่อการขว้างอย่างรวดเร็ว เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ - เสื้อคลุมล้อมรอบร่างกายของหอยจากทุกด้านปริมาตรของโพรงนั้นเกือบครึ่งหนึ่งของปริมาตรของร่างกายของปลาหมึก สัตว์ดูดน้ำเข้าไปในโพรงเสื้อคลุม และจากนั้นก็พ่นน้ำออกทางหัวฉีดแคบๆ และเคลื่อนที่ถอยหลังด้วยความเร็วสูง ในกรณีนี้ หนวดปลาหมึกทั้งสิบตัวจะถูกรวบรวมเป็นปมเหนือหัว และทำให้ได้รูปทรงที่เพรียวบาง หัวฉีดมีวาล์วพิเศษและกล้ามเนื้อสามารถหมุนได้เพื่อเปลี่ยนทิศทางของการเคลื่อนไหว เครื่องยนต์ปลาหมึกประหยัดมากสามารถเข้าถึงความเร็วสูงสุด 60 - 70 กม. / ชม. (นักวิจัยบางคนเชื่อว่าถึง 150 กม. / ชม.!) ปลาหมึกถูกเรียกว่า "ตอร์ปิโดที่มีชีวิต" ไม่ใช่เรื่องไร้สาระ ดัดหนวดที่พับเป็นมัดไปทางขวา ซ้าย ขึ้นหรือลง ปลาหมึกจะหมุนไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง

การเคลื่อนที่แบบเจ็ตสามารถพบได้ในโลกของพืช ตัวอย่างเช่นผลสุกของ "แตงกวาบ้า" ที่สัมผัสเพียงเล็กน้อยกระเด้งออกจากก้านและของเหลวเหนียวที่มีเมล็ดถูกขับออกมาด้วยแรงจากรูที่เกิดขึ้น แตงกวาบินไปในทิศทางตรงกันข้ามสูงถึง 12 เมตร

เมื่อรู้กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม คุณสามารถเปลี่ยนความเร็วของการเคลื่อนที่ในพื้นที่เปิดโล่งได้ หากคุณอยู่ในเรือและมีก้อนหินหนักๆ อยู่ การขว้างก้อนหินไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งจะทำให้คุณเคลื่อนไปในทิศทางตรงกันข้าม สิ่งเดียวกันจะเกิดขึ้นในอวกาศ แต่ใช้เครื่องยนต์ไอพ่นสำหรับสิ่งนี้

ทุกคนรู้ดีว่าการยิงจากปืนนั้นมาพร้อมกับแรงถีบกลับ ถ้าน้ำหนักของกระสุนเท่ากับน้ำหนักของปืน พวกเขาจะบินออกจากกันด้วยความเร็วเท่ากัน การหดตัวเกิดขึ้นเนื่องจากมวลของก๊าซที่ถูกทิ้งจะสร้างแรงปฏิกิริยา ซึ่งทำให้เกิดการเคลื่อนที่ทั้งในอากาศและในที่ที่ไม่มีอากาศ และยิ่งมีมวลและความเร็วของก๊าซที่ไหลออกมากเท่าใด ไหล่ของเราก็ยิ่งรู้สึกถึงแรงถีบกลับมากขึ้น ปฏิกิริยาของปืนยิ่งแรง แรงปฏิกิริยายิ่งมากขึ้น

สไลด์2

การประยุกต์ใช้แรงขับเจ็ทในธรรมชาติ

พวกเราหลายคนในชีวิตของเราได้พบกันขณะว่ายน้ำในทะเลกับแมงกะพรุน แต่มีเพียงไม่กี่คนที่คิดว่าแมงกะพรุนยังใช้แรงขับเจ็ทเพื่อเคลื่อนที่ไปมา และบ่อยครั้งที่ประสิทธิภาพของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลเมื่อใช้ระบบขับเคลื่อนด้วยไอพ่นนั้นสูงกว่าการประดิษฐ์ทางเทคนิคมาก

สไลด์ 3

หอยหลายชนิดใช้แรงขับเจ็ท - ปลาหมึก, ปลาหมึก, ปลาหมึก

สไลด์ 4

ปลาหมึก

ปลาหมึก เช่นเดียวกับปลาหมึกส่วนใหญ่ เคลื่อนไหวในน้ำในลักษณะต่อไปนี้ เธอนำน้ำเข้าไปในช่องเหงือกผ่านร่องด้านข้างและกรวยพิเศษที่ด้านหน้าของร่างกาย จากนั้นจึงพ่นกระแสน้ำอย่างแรงผ่านช่องทาง ปลาหมึกนำหลอดกรวยไปทางด้านข้างหรือด้านหลัง และบีบน้ำออกอย่างรวดเร็ว สามารถเคลื่อนที่ไปในทิศทางต่างๆ ได้

สไลด์ 5

ปลาหมึก

ปลาหมึกได้มาถึงระดับสูงสุดของความเป็นเลิศในการนำทางด้วยเจ็ท พวกเขายังมีร่างกายที่ลอกเลียนแบบจรวดด้วยรูปแบบภายนอกของมัน (หรือดีกว่านั้น จรวดก็ลอกเลียนแบบปลาหมึก เพราะมันมีความสำคัญที่เถียงไม่ได้ในเรื่องนี้)

สไลด์ 6

ปลาหมึกเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่ใหญ่ที่สุดในมหาสมุทร มันเคลื่อนที่ตามหลักการของการขับเคลื่อนของไอพ่นดูดซับน้ำเข้าไปในตัวมันเองแล้วดันมันด้วยกำลังมหาศาลผ่านรูพิเศษ - "กรวย" และด้วยความเร็วสูง (ประมาณ 70 กม. / ชม.) จะเคลื่อนที่กลับด้วยการกระแทก ในกรณีนี้ หนวดปลาหมึกทั้งสิบตัวจะถูกรวบรวมเป็นปมเหนือหัวและได้รูปทรงเพรียวบาง

สไลด์ 7

ปลาหมึกบิน

นี่คือสัตว์ตัวเล็กขนาดเท่าปลาเฮอริ่ง เขาไล่ตามปลาด้วยความรวดเร็วจนเขามักจะกระโดดขึ้นจากน้ำ พุ่งไปเหนือผิวน้ำเหมือนลูกศร ปลาหมึกนำร่องบินขึ้นไปในอากาศแล้วบินเหนือคลื่นมากกว่าห้าสิบเมตรหลังจากพัฒนาแรงขับเจ็ทสูงสุดในน้ำ สุดยอดของการบินของจรวดที่มีชีวิตอยู่สูงเหนือน้ำที่ปลาหมึกบินมักจะตกลงบนดาดฟ้าของเรือที่แล่นไปในมหาสมุทร สี่หรือห้าเมตรไม่ใช่ความสูงที่ปลาหมึกจะลอยขึ้นไปบนฟ้า บางครั้งพวกมันก็บินสูงขึ้นไปอีก

สไลด์ 8

ปลาหมึกยักษ์

ปลาหมึกยังบินได้ Jean Verany นักธรรมชาติวิทยาชาวฝรั่งเศส เห็นปลาหมึกยักษ์ตัวหนึ่งเร่งความเร็วในตู้ปลา และจู่ๆ ก็กระโดดขึ้นจากน้ำไปข้างหลัง เมื่อบรรยายในอากาศว่าโค้งยาวประมาณห้าเมตร เขาถอยกลับเข้าไปในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ เพิ่มความเร็วในการกระโดด ปลาหมึกยักษ์ไม่เพียงเคลื่อนที่เนื่องจากแรงขับของไอพ่นเท่านั้น แต่ยังพายเรือด้วยหนวดด้วย

สำหรับคนจำนวนมาก แนวคิดของ "การขับเคลื่อนด้วยไอพ่น" นั้นมีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับความสำเร็จสมัยใหม่ในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฟิสิกส์ และภาพของเครื่องบินเจ็ท หรือแม้แต่ยานอวกาศที่บินด้วยความเร็วเหนือเสียงด้วยความช่วยเหลือของเครื่องยนต์ไอพ่นที่มีชื่อเสียงปรากฏขึ้นในหัวของพวกเขา . อันที่จริงปรากฏการณ์ของการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นนั้นเก่าแก่กว่าตัวมนุษย์เองมากเพราะมันปรากฏตัวต่อหน้าเรานานนัก ใช่ แรงขับของไอพ่นแสดงออกอย่างแข็งขันในธรรมชาติ: แมงกะพรุน ปลาหมึกได้ว่ายน้ำในทะเลลึกเป็นเวลาหลายล้านปีตามหลักการเดียวกันกับที่เครื่องบินไอพ่นความเร็วเหนือเสียงสมัยใหม่ทำการบินในปัจจุบัน

ประวัติการขับเคลื่อนของไอพ่น

ตั้งแต่สมัยโบราณ นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้สังเกตเห็นปรากฏการณ์ของการขับเคลื่อนของไอพ่นในธรรมชาติ ในขณะที่นักคณิตศาสตร์และช่างเครื่องกรีก Heron เขียนเกี่ยวกับมันก่อนใคร อย่างไรก็ตาม เขาไม่เคยไปไกลเกินกว่าทฤษฎี

หากเราพูดถึงการประยุกต์ใช้ระบบขับเคลื่อนไอพ่นในทางปฏิบัติ ชาวจีนที่ประดิษฐ์คิดค้นเป็นคนแรกในที่นี้ ราวๆ ศตวรรษที่ 13 พวกเขาเดาว่าจะยืมหลักการเคลื่อนไหวของหมึกและปลาหมึกในการประดิษฐ์จรวดชุดแรก ซึ่งพวกเขาเริ่มใช้ทั้งดอกไม้ไฟและสำหรับการปฏิบัติการทางทหาร (เป็นอาวุธทางการทหารและอาวุธสัญญาณ) ไม่นานนักสิ่งประดิษฐ์ที่มีประโยชน์ของจีนนี้ได้รับการยอมรับจากชาวอาหรับและชาวยุโรปจากพวกเขา

แน่นอนว่าจรวดเจ็ทแบบมีเงื่อนไขชุดแรกมีการออกแบบที่ค่อนข้างดั้งเดิมและเป็นเวลาหลายศตวรรษที่พวกเขาไม่ได้พัฒนาในทางใดทางหนึ่งดูเหมือนว่าประวัติศาสตร์ของการพัฒนาระบบขับเคลื่อนด้วยไอพ่นจะหยุดนิ่ง ความก้าวหน้าในเรื่องนี้เกิดขึ้นในศตวรรษที่ 19 เท่านั้น

ใครเป็นผู้ค้นพบระบบขับเคลื่อนไอพ่น?

บางทีเกียรติยศของผู้บุกเบิกการขับเคลื่อนไอพ่นใน "เวลาใหม่" สามารถมอบให้กับ Nikolai Kibalchich ไม่เพียง แต่นักประดิษฐ์ชาวรัสเซียที่มีความสามารถเท่านั้น แต่ยังเป็นอาสาสมัครปฏิวัตินอกเวลาด้วย เขาสร้างโครงการเครื่องยนต์เจ็ทและเครื่องบินสำหรับประชาชนขณะนั่งอยู่ในเรือนจำ ต่อมา Kibalchich ถูกประหารชีวิตในกิจกรรมการปฏิวัติและโครงการของเขายังคงรวบรวมฝุ่นบนชั้นวางในจดหมายเหตุของตำรวจลับของซาร์

ต่อมางานของ Kibalchich ในทิศทางนี้ถูกค้นพบและเสริมด้วยผลงานของนักวิทยาศาสตร์ที่มีความสามารถอีกคนหนึ่ง K. E. Tsiolkovsky ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2446 ถึง พ.ศ. 2457 เขาได้ตีพิมพ์เอกสารชุดหนึ่งซึ่งพิสูจน์ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการใช้แรงขับเจ็ทในการสร้างยานอวกาศสำหรับการสำรวจอวกาศ เขายังสร้างหลักการของการใช้จรวดหลายขั้นตอน จนถึงทุกวันนี้ แนวคิดหลายอย่างของ Tsiolkovsky ถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์จรวด

ตัวอย่างของการขับเคลื่อนไอพ่นในธรรมชาติ

แน่นอน ขณะว่ายน้ำในทะเล คุณเห็นแมงกะพรุน แต่คุณแทบไม่คิดว่าสิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่ง (และเชื่องช้า) เหล่านี้เคลื่อนไหวได้เช่นเดียวกันด้วยแรงขับของไอพ่น กล่าวคือโดยการลดโดมโปร่งใสพวกมันบีบน้ำซึ่งทำหน้าที่เป็น "เครื่องยนต์ไอพ่น" สำหรับแมงกะพรุน

ปลาหมึกยังมีกลไกการเคลื่อนไหวที่คล้ายคลึงกัน - ผ่านช่องทางพิเศษที่ด้านหน้าของร่างกายและผ่านร่องด้านข้าง มันดึงน้ำเข้าไปในโพรงเหงือกของมันแล้วเหวี่ยงมันออกไปอย่างแรงผ่านช่องทางหันหลังหรือไปทางด้านข้าง ( ขึ้นอยู่กับทิศทางการเคลื่อนที่ของปลาหมึก)

แต่เครื่องยนต์ไอพ่นที่น่าสนใจที่สุดที่สร้างขึ้นโดยธรรมชาตินั้นพบได้ในปลาหมึกซึ่งสามารถเรียกได้ว่าเป็น "ตอร์ปิโดที่มีชีวิต" อย่างถูกต้อง ท้ายที่สุด แม้แต่ร่างของสัตว์เหล่านี้ในรูปร่างของมันก็ยังดูเหมือนจรวด แม้ว่าความจริงแล้วทุกอย่างจะตรงกันข้ามอย่างสิ้นเชิง - จรวดนี้คัดลอกร่างของปลาหมึกด้วยการออกแบบของมัน

หากปลาหมึกต้องการโยนอย่างรวดเร็ว ปลาหมึกจะใช้เครื่องยนต์ไอพ่นตามธรรมชาติ ร่างกายของมันถูกล้อมรอบด้วยเสื้อคลุม เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อพิเศษ และครึ่งหนึ่งของปริมาตรของปลาหมึกทั้งหมดตกลงบนช่องเสื้อคลุมซึ่งมันดูดน้ำ จากนั้นเขาก็พุ่งกระแสน้ำที่สะสมไว้ออกทางหัวฉีดแคบ ๆ ขณะพับหนวดทั้งสิบของเขาไว้เหนือศีรษะเพื่อให้ได้รูปร่างที่เพรียวบาง ต้องขอบคุณระบบนำทางด้วยเจ็ทที่สมบูรณ์แบบเช่นนี้ ทำให้ปลาหมึกมีความเร็วที่น่าประทับใจ 60-70 กม. ต่อชั่วโมง

ในบรรดาเจ้าของเครื่องยนต์ไอพ่นในธรรมชาติยังมีพืชที่เรียกว่า "แตงกวาบ้า" เมื่อผลของมันสุกเพียงสัมผัสเพียงเล็กน้อยก็จะยิงกลูเตนด้วยเมล็ดพืช

กฎการขับเคลื่อนของไอพ่น

ปลาหมึก "แตงกวาบ้า" แมงกะพรุนและปลาหมึกอื่น ๆ ได้ใช้การขับเคลื่อนด้วยไอพ่นตั้งแต่สมัยโบราณโดยไม่ได้คำนึงถึงสาระสำคัญทางกายภาพของมัน แต่เราจะพยายามคิดให้ออกว่าสาระสำคัญของการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นคืออะไร การเคลื่อนไหวที่เรียกว่าเจ็ตเพื่อให้ มันเป็นคำจำกัดความ

ในการเริ่มต้น คุณสามารถใช้การทดลองง่ายๆ ได้ - ถ้าคุณพองบอลลูนธรรมดาด้วยอากาศ และปล่อยให้มันบินโดยไม่ต้องผูกมัด มันก็จะบินอย่างรวดเร็วจนกว่าอากาศจะหมด ปรากฏการณ์นี้อธิบายกฎข้อที่สามของนิวตันซึ่งบอกว่าวัตถุทั้งสองมีปฏิสัมพันธ์กับแรงที่มีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม

กล่าวคือ แรงที่ลูกบอลกระทบกับอากาศที่ไหลออกจากลูกบอลจะเท่ากับแรงที่อากาศขับไล่ลูกบอลออกจากตัวมันเอง จรวดยังทำงานบนหลักการที่คล้ายกับลูกบอล ซึ่งปล่อยส่วนหนึ่งของมวลออกมาด้วยความเร็วสูง ในขณะที่รับความเร่งอย่างแรงในทิศทางตรงกันข้าม

กฎการอนุรักษ์โมเมนตัมและแรงขับเจ็ท

ฟิสิกส์อธิบายกระบวนการขับเคลื่อนไอพ่น โมเมนตัมเป็นผลคูณของมวลและความเร็วของร่างกาย (mv) เมื่อจรวดหยุดนิ่ง โมเมนตัมและความเร็วของจรวดจะเป็นศูนย์ เมื่อเครื่องบินเจ็ตเริ่มพุ่งออกมา ส่วนที่เหลือตามกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม จะต้องได้รับความเร็วดังกล่าวซึ่งโมเมนตัมทั้งหมดจะยังคงเท่ากับศูนย์

สูตรขับเคลื่อนไอพ่น

โดยทั่วไป แรงขับเจ็ทสามารถอธิบายได้ด้วยสูตรต่อไปนี้:
m s v s +m p v p =0
m s v s =-m p v p

โดยที่ m s v s คือโมเมนตัมที่เกิดจากไอพ่นของก๊าซ m p v p คือโมเมนตัมที่จรวดได้รับ

เครื่องหมายลบแสดงว่าทิศทางของจรวดและแรงขับเคลื่อนของไอพ่นอยู่ตรงข้าม

เทคโนโลยีการขับเคลื่อนของไอพ่น - หลักการทำงานของเครื่องยนต์ไอพ่น

ในเทคโนโลยีสมัยใหม่ การขับเคลื่อนของไอพ่นมีบทบาทสำคัญมาก เนื่องจากเครื่องยนต์ไอพ่นขับเคลื่อนเครื่องบินและยานอวกาศ อุปกรณ์เครื่องยนต์ไอพ่นอาจแตกต่างกันไปตามขนาดและวัตถุประสงค์ แต่ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งแต่ละคนมี

• การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง,
• ห้องเผาไหม้เชื้อเพลิง
• หัวฉีดซึ่งมีหน้าที่ในการเร่งกระแสเจ็ท

นี่คือลักษณะของเครื่องยนต์เจ็ท

ตรรกะของธรรมชาติเป็นตรรกะที่เข้าถึงได้และมีประโยชน์มากที่สุดสำหรับเด็ก

คอนสแตนติน ดิมิทรีเยวิช อูชินสกี้(03/03/1823–01/03/1871) - ครูชาวรัสเซีย ผู้ก่อตั้งการสอนวิทยาศาสตร์ในรัสเซีย

ชีวฟิสิกส์: การส่งเสริม JET ในธรรมชาติที่มีชีวิต

ฉันแนะนำให้ผู้อ่านเพจสีเขียวดู โลกที่น่าสนใจของชีวฟิสิกส์และทำความรู้จักกับหลัก หลักการขับเคลื่อนไอพ่นในสัตว์ป่า. โปรแกรมวันนี้: แมงกะพรุนหัวมุม- แมงกะพรุนที่ใหญ่ที่สุดในทะเลดำ หอยเชลล์,กล้าได้กล้าเสีย ตัวอ่อนแมลงปอ, อร่อย ปลาหมึกกับเครื่องยนต์เจ็ทที่ไม่มีใครเทียบได้และภาพประกอบที่ยอดเยี่ยมโดยนักชีววิทยาโซเวียตและ จิตรกรสัตว์ Kondakovนิโคไล นิโคเลวิช.

ตามหลักการขับเครื่องบินเจ็ตในสัตว์ป่า สัตว์หลายชนิดเคลื่อนไหว เช่น แมงกะพรุน หอยเชลล์ ตัวอ่อนของแมลงปอโยก ปลาหมึก ปลาหมึก ปลาหมึก ... มาทำความรู้จักกับพวกมันกันดีกว่า ;-)

วิธีเจ็ตในการเคลื่อนย้ายแมงกะพรุน

แมงกะพรุนเป็นหนึ่งในสัตว์นักล่าที่เก่าแก่ที่สุดและมีอยู่มากมายในโลกของเรา!ร่างกายของแมงกะพรุนมีน้ำ 98% และส่วนใหญ่ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีน้ำ - มีโซเกลียทำงานเหมือนโครงกระดูก พื้นฐานของ mesoglea คือโปรตีนคอลลาเจน ตัวแมงกะพรุนและโปร่งใสของแมงกะพรุนมีรูปร่างเหมือนระฆังหรือร่ม (เส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ไม่กี่มิลลิเมตร สูงถึง 2.5 m). แมงกะพรุนส่วนใหญ่เคลื่อนไหว วิธีปฏิกิริยาดันน้ำออกจากโพรงร่ม

แมงกะพรุน Cornerota(Rhizostomae) การแยกตัวของซีเลนเทอเรตของคลาส scyphoid แมงกระพรุน ( สูงถึง 65 ซม.เส้นผ่านศูนย์กลาง) ไร้หนวดขอบ ขอบปากถูกขยายออกเป็นกลีบในช่องปาก โดยมีรอยพับหลายส่วนรวมกันเป็นช่องเปิดในช่องปากทุติยภูมิจำนวนมาก การสัมผัสกลีบปากอาจทำให้เกิดแผลไหม้ได้เนื่องจากการกระทำของเซลล์ที่กัดต่อย ประมาณ 80 สายพันธุ์; พวกเขาอาศัยอยู่ส่วนใหญ่ในเขตร้อนชื้นและมักไม่ค่อยอยู่ในทะเลที่มีอากาศอบอุ่น ในรัสเซีย - 2 ประเภท: Rhizostoma pulmoทั่วไปในทะเลดำและอาซอฟ โรพิเลมา อาซามุชิพบในทะเลญี่ปุ่น

หอยเชลล์หนีเจ็ต

หอยเชลล์มักจะนอนเงียบ ๆ ที่ด้านล่างเมื่อศัตรูหลักเข้าใกล้พวกเขา - นักล่าที่ช้าอย่างน่ายินดี แต่ร้ายกาจอย่างยิ่ง - ปลาดาว- บีบวาล์วของเปลือกอย่างรวดเร็วดันน้ำออกจากมันด้วยแรง จึงใช้ หลักการขับเคลื่อนไอพ่นพวกมันลอยขึ้นและเปิดและปิดเปลือกหอยต่อไปสามารถว่ายน้ำได้ไกลพอสมควร ถ้าด้วยเหตุผลบางอย่าง หอยเชลล์ไม่มีเวลาหนีด้วย เครื่องบินเจ็ท, ปลาดาวจับมันด้วยมือ, เปิดเปลือกแล้วกิน ...

หอยเชลล์(Pecten) ซึ่งเป็นสกุลของสัตว์ทะเลไม่มีกระดูกสันหลังในจำพวกหอยสองฝา (Bivalvia) เปลือกหอยเชลล์โค้งมนด้วยขอบบานพับตรง ผิวของมันถูกปกคลุมด้วยซี่โครงเรเดียลที่แยกออกจากด้านบน เชลล์วาล์วปิดด้วยกล้ามเนื้อแข็งแรงหนึ่งมัด Pecten maximus, Flexopecten glaber อาศัยอยู่ในทะเลดำ; ในทะเลญี่ปุ่นและทะเลโอค็อตสค์ - Mizuhopecten yessoensis ( สูงถึง 17 ซม.เส้นผ่านศูนย์กลาง)

Rocker dragonfly เจ็ทปั๊ม

อารมณ์ ตัวอ่อนแมลงปอ, หรือ แอชนี่(Aeshna sp.) เป็นสัตว์กินเนื้อไม่น้อยไปกว่าญาติที่มีปีก เธออาศัยอยู่ในอาณาจักรใต้น้ำเป็นเวลาสองหรือสี่ปี คลานไปตามก้นหิน ไล่ตามสัตว์น้ำขนาดเล็กด้วยความยินดี รวมทั้งลูกอ๊อดขนาดค่อนข้างใหญ่และทอดในอาหารของเธอ ในช่วงเวลาอันตราย ตัวอ่อนของแมลงปอโยกตัวออกไปและเหวี่ยงไปข้างหน้าขับเคลื่อนด้วยผลงานที่ยอดเยี่ยม ปั๊มเจ็ท. การนำน้ำเข้าไปในไส้พุงแล้วเหวี่ยงออกไปทันที ตัวอ่อนจะกระโดดไปข้างหน้าด้วยแรงถีบกลับ จึงใช้ หลักการขับเคลื่อนไอพ่นตัวอ่อนของแมลงปอโยกซ่อนตัวจากภัยคุกคามที่ไล่ตามด้วยกระตุกและกระตุกอย่างมั่นใจ

แรงกระตุ้นปฏิกิริยาของ "ทางด่วน" ประสาทของปลาหมึก

ในทุกกรณีข้างต้น (หลักการของการขับเคลื่อนไอพ่นของแมงกะพรุน หอยเชลล์ ตัวอ่อนของแมลงปอโยก) การผลักและกระตุกจะแยกออกจากกันตามช่วงเวลาที่สำคัญ ดังนั้นจึงไม่สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงได้ เพื่อเพิ่มความเร็วในการเคลื่อนที่ กล่าวคือ จำนวนแรงกระตุ้นปฏิกิริยาต่อหน่วยเวลา, จำเป็น การนำกระแสประสาทเพิ่มขึ้นที่กระตุ้นการหดตัวของกล้ามเนื้อ ให้บริการเครื่องยนต์ไอพ่นที่มีชีวิต. การนำไฟฟ้าขนาดใหญ่ดังกล่าวเป็นไปได้ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ของเส้นประสาท

เป็นที่ทราบกันดีว่า ปลาหมึกมีเส้นใยประสาทที่ใหญ่ที่สุดในอาณาจักรสัตว์. โดยเฉลี่ยแล้วพวกมันมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม. ซึ่งใหญ่กว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ 50 เท่า และพวกมันกระตุ้นด้วยความเร็ว 25 เมตร/วินาที. และปลาหมึกสามเมตร dosidicus(เขาอาศัยอยู่นอกชายฝั่งชิลี) ความหนาของเส้นประสาทนั้นใหญ่มาก - 18 มม.. เส้นประสาทหนาเท่าเชือก! สัญญาณของสมอง - สาเหตุของการหดตัว - วิ่งไปตาม "ทางด่วน" ประสาทของปลาหมึกด้วยความเร็วของรถ - 90 กม./ชม.

ต้องขอบคุณปลาหมึก การวิจัยเกี่ยวกับกิจกรรมสำคัญของเส้นประสาทจึงก้าวหน้าอย่างรวดเร็วตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 “แล้วใครจะรู้, เขียน Frank Lane นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ, บางทีตอนนี้มีคนที่เป็นหนี้ปลาหมึกว่าระบบประสาทของพวกเขาอยู่ในสภาพปกติ ... "

ความเร็วและความคล่องแคล่วของปลาหมึกยังอธิบายได้ดีเยี่ยม รูปแบบอุทกพลศาสตร์ร่างกายของสัตว์ทำไม ปลาหมึกที่มีชื่อเล่นว่า "ตอร์ปิโดสด".

ปลาหมึก(Teuthoidea) ซึ่งเป็นหน่วยย่อยของเซฟาโลพอดในลำดับเดคาพอด ขนาดปกติคือ 0.25-0.5 ม. แต่บางชนิดมี สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่ใหญ่ที่สุด(ปลาหมึกในสกุล Architeuthis ถึง 18 นาทีรวมทั้งความยาวของหนวด)
ลำตัวของปลาหมึกนั้นยาว ชี้ไปทางด้านหลัง รูปตอร์ปิโด ซึ่งกำหนดความเร็วสูงของการเคลื่อนที่ของพวกมันเหมือนอยู่ในน้ำ ( สูงสุด 70 กม./ชม) และในอากาศ (ปลาหมึกสามารถกระโดดขึ้นจากน้ำได้สูง สูงถึง 7 เมตร).

เครื่องยนต์เจ็ทปลาหมึก

แรงขับเจ็ทซึ่งปัจจุบันใช้ในตอร์ปิโด เครื่องบิน จรวด และขีปนาวุธอวกาศ ก็มีลักษณะเฉพาะเช่นกัน ปลาหมึก - ปลาหมึก, ปลาหมึก, ปลาหมึก. สิ่งที่น่าสนใจที่สุดสำหรับช่างเทคนิคและนักชีวฟิสิกส์คือ เครื่องยนต์เจ็ทปลาหมึก. ให้ความสนใจกับความเรียบง่ายด้วยการใช้วัสดุน้อยที่สุดธรรมชาติแก้ไขงานที่ซับซ้อนนี้และยังไม่มีใครเทียบได้ ;-)

โดยพื้นฐานแล้ว ปลาหมึกมีสองเครื่องยนต์ที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน ( ข้าว. 1a). เมื่อเคลื่อนที่ช้าๆ จะใช้ครีบรูปเพชรขนาดใหญ่ โค้งงอเป็นระยะๆ เป็นคลื่นเคลื่อนที่ไปตามลำตัว ปลาหมึกใช้เครื่องยนต์ไอพ่นพ่นตัวเองอย่างรวดเร็ว. พื้นฐานของเครื่องยนต์นี้คือเสื้อคลุม - เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ มันล้อมรอบร่างของหอยจากทุกทิศทุกทางคิดเป็นเกือบครึ่งหนึ่งของปริมาตรของร่างกายและก่อตัวเป็นอ่างเก็บน้ำ - ช่องเสื้อคลุม - "ห้องเผาไหม้" ของจรวดที่มีชีวิตซึ่งน้ำจะถูกดูดเป็นระยะ ช่องเสื้อคลุมประกอบด้วยเหงือกและอวัยวะภายในของปลาหมึก ( ข้าว. 1b).

ด้วยวิถีแห่งการว่ายน้ำสัตว์ดูดน้ำผ่านรอยแยกเสื้อคลุมเปิดกว้างเข้าไปในโพรงเสื้อคลุมจากชั้นขอบเขต ช่องว่างของเสื้อคลุมถูก "รัด" อย่างแน่นหนาด้วย "กระดุมข้อมือ" แบบพิเศษ หลังจากที่ "ห้องเผาไหม้" ของเครื่องยนต์ที่มีชีวิตเต็มไปด้วยน้ำทะเล ช่องว่างของเสื้อคลุมอยู่ใกล้กับตรงกลางของตัวปลาหมึกซึ่งมีความหนามากที่สุด แรงที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวของสัตว์นั้นเกิดจากการพ่นน้ำผ่านช่องทางแคบ ๆ ซึ่งตั้งอยู่บนพื้นผิวหน้าท้องของปลาหมึก ช่องทางนี้หรือกาลักน้ำ - "หัวฉีด" ของเครื่องยนต์ไอพ่นที่มีชีวิต.

"หัวฉีด" ของเครื่องยนต์มีวาล์วพิเศษและกล้ามเนื้อสามารถหมุนได้ โดยการเปลี่ยนมุมการติดตั้งของกรวย-หัวฉีด ( ข้าว. 1c) ปลาหมึกก็ว่ายได้ดีเท่ากันทั้งเดินหน้าและถอยหลัง (หากว่ายถอยหลัง ช่องทางจะขยายไปตามลำตัว และวาล์วถูกกดชิดผนังและไม่รบกวนกระแสน้ำที่ไหลออกจากช่องเสื้อคลุม เมื่อตัวปลาหมึก ต้องก้าวไปข้างหน้าปลายกรวยที่ว่างจะค่อนข้างยาวและโค้งงอในระนาบแนวตั้งทางออกถูกพับและวาล์วถือว่าอยู่ในตำแหน่งงอ) เจ็ทผลักและดูดน้ำเข้าไปในโพรงเสื้อคลุมตามกันด้วยความเร็วที่มองไม่เห็น และปลาหมึกก็พุ่งทะยานผ่านสีฟ้าของมหาสมุทรราวกับจรวด

ปลาหมึกและเครื่องยนต์ไอพ่น - รูปที่ 1

1a) ปลาหมึก - ตอร์ปิโดสด; 1b) เครื่องยนต์เจ็ทปลาหมึก; 1c) ตำแหน่งของหัวฉีดและวาล์วเมื่อปลาหมึกเคลื่อนที่ไปมา

สัตว์ใช้เวลาเสี้ยววินาทีในการดื่มน้ำและการขับออก โดยการดูดน้ำเข้าไปในโพรงเสื้อคลุมในส่วนท้ายของร่างกายในช่วงเวลาของการเคลื่อนไหวช้าโดยความเฉื่อย ปลาหมึกจึงทำการดูดชั้นขอบเขตจึงป้องกันไม่ให้ไหลแยกระหว่างการไหลไม่คงที่รอบ โดยการเพิ่มส่วนของน้ำที่ปล่อยออกมาและเพิ่มการหดตัวของเสื้อคลุม ปลาหมึกจะเพิ่มความเร็วในการเคลื่อนที่ได้อย่างง่ายดาย

เครื่องยนต์เจ็ทปลาหมึกประหยัดมากเพื่อที่จะได้ไปถึงความเร็ว 70 กม./ชม; นักวิจัยบางคนเชื่อว่าแม้ 150 กม./ชม!

วิศวกรได้สร้างไว้แล้ว เครื่องยนต์คล้ายกับเครื่องยนต์เจ็ทปลาหมึก: นี่คือ ปืนใหญ่น้ำใช้งานกับเครื่องยนต์เบนซินหรือดีเซลทั่วไป ทำไม เครื่องยนต์เจ็ทปลาหมึกยังคงดึงดูดความสนใจของวิศวกรและเป็นเป้าหมายของการวิจัยอย่างรอบคอบโดยนักชีวฟิสิกส์หรือไม่? สำหรับงานใต้น้ำ จะสะดวกที่จะมีอุปกรณ์ที่ทำงานได้โดยไม่ต้องสัมผัสกับอากาศในบรรยากาศ การค้นหาวิศวกรอย่างสร้างสรรค์มีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างการออกแบบ เครื่องยนต์ไฮโดรเจ็ท, คล้ายกัน แอร์เจ็ท…

ขึ้นอยู่กับหนังสือที่ดี:
"ชีวฟิสิกส์ในบทเรียนฟิสิกส์"เซซิเลีย บูนิมอฟนา Katz,
และ "บิชอพแห่งท้องทะเล" Igor Ivanovich Akimushkina

คอนดาคอฟ นิโคไล นิโคเลวิช (1908–1999) – นักชีววิทยาชาวโซเวียต จิตรกรสัตว์ผู้สมัครของวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ผลงานหลักของเขาในด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพคือภาพวาดของตัวแทนสัตว์ต่างๆ ภาพประกอบเหล่านี้ถูกรวมไว้ในสิ่งพิมพ์หลายฉบับ เช่น สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ สมุดปกแดงของสหภาพโซเวียต, ในสมุดแผนที่สัตว์และอุปกรณ์ช่วยสอน

Akimushkin Igor Ivanovich (01.05.1929–01.01.1993) – นักชีววิทยาโซเวียต นักเขียน - ผู้เผยแพร่ชีววิทยาผู้เขียนหนังสือวิทยาศาสตร์ยอดนิยมเกี่ยวกับชีวิตสัตว์ ผู้สมควรได้รับรางวัล "ความรู้" ของ All-Union Society สมาชิกของสหภาพนักเขียนแห่งสหภาพโซเวียต สิ่งพิมพ์ที่มีชื่อเสียงที่สุดของ Igor Akimushkin เป็นหนังสือหกเล่ม "โลกของสัตว์".

เนื้อหาของบทความนี้จะเป็นประโยชน์ในการสมัครไม่เพียงเท่านั้น ในบทเรียนฟิสิกส์และ ชีววิทยาแต่ยังอยู่ในกิจกรรมนอกหลักสูตร
วัสดุชีวฟิสิกส์เป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการระดมความสนใจของนักเรียน สำหรับการเปลี่ยนสูตรนามธรรมเป็นสิ่งที่เป็นรูปธรรมและใกล้ชิด ซึ่งส่งผลกระทบไม่เฉพาะกับผู้มีปัญญาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงขอบเขตทางอารมณ์ด้วย

วรรณกรรม:
§ Katz Ts.B. ชีวฟิสิกส์ที่บทเรียนฟิสิกส์

§ § Akimushkin I.I. บิชอพแห่งท้องทะเล
มอสโก: สำนักพิมพ์ "ความคิด", 1974
§ Tarasov L.V. ฟิสิกส์ในธรรมชาติ
มอสโก: สำนักพิมพ์ตรัสรู้, 1988

พลังขับเจ็ทในธรรมชาติและเทคโนโลยี

บทคัดย่อทางฟิสิกส์

แรงขับเจ็ท- การเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นเมื่อส่วนหนึ่งแยกออกจากร่างกายด้วยความเร็วที่กำหนด

แรงปฏิกิริยาเกิดขึ้นโดยไม่มีปฏิสัมพันธ์กับวัตถุภายนอก

การประยุกต์ใช้แรงขับเจ็ทในธรรมชาติ

พวกเราหลายคนในชีวิตของเราได้พบกันขณะว่ายน้ำในทะเลกับแมงกะพรุน ไม่ว่าในกรณีใดในทะเลดำก็เพียงพอแล้ว แต่มีเพียงไม่กี่คนที่คิดว่าแมงกะพรุนยังใช้แรงขับเจ็ทเพื่อเคลื่อนที่ไปมา นอกจากนี้ นี่คือลักษณะการเคลื่อนที่ของตัวอ่อนแมลงปอและแพลงก์ตอนในทะเลบางชนิด และบ่อยครั้งที่ประสิทธิภาพของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลเมื่อใช้ระบบขับเคลื่อนด้วยไอพ่นนั้นสูงกว่าการประดิษฐ์ทางเทคนิคมาก

หอยหลายชนิดใช้แรงขับเจ็ท - ปลาหมึก, ปลาหมึก, ปลาหมึก ตัวอย่างเช่น หอยเชลล์ทะเลเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเนื่องจากแรงปฏิกิริยาของกระแสน้ำที่พุ่งออกมาจากเปลือกในระหว่างการกดวาล์วอย่างแรง

ปลาหมึกยักษ์

ปลาหมึก

ปลาหมึก เช่นเดียวกับปลาหมึกส่วนใหญ่ เคลื่อนไหวในน้ำในลักษณะต่อไปนี้ เธอนำน้ำเข้าไปในช่องเหงือกผ่านร่องด้านข้างและกรวยพิเศษที่ด้านหน้าของร่างกาย จากนั้นจึงพ่นกระแสน้ำอย่างแรงผ่านช่องทาง ปลาหมึกนำหลอดกรวยไปทางด้านข้างหรือด้านหลัง และบีบน้ำออกอย่างรวดเร็ว สามารถเคลื่อนที่ไปในทิศทางต่างๆ ได้

สลปะเป็นสัตว์ทะเลที่มีลำตัวโปร่งใส เมื่อเคลื่อนที่ จะนำน้ำผ่านช่องเปิดด้านหน้า และน้ำจะเข้าสู่โพรงกว้าง ภายในเหงือกจะเหยียดออกแนวทแยง ทันทีที่สัตว์จิบน้ำขนาดใหญ่ รูก็ปิดลง จากนั้นกล้ามเนื้อตามยาวและตามขวางของซัลปาหดตัว เกร็งทั้งตัว และน้ำถูกผลักออกทางช่องด้านหลัง ปฏิกิริยาของไอพ่นที่ไหลออกมาผลักซัลปาไปข้างหน้า

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือเครื่องยนต์เจ็ทปลาหมึก ปลาหมึกเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่ใหญ่ที่สุดในมหาสมุทร ปลาหมึกได้มาถึงระดับสูงสุดของความเป็นเลิศในการนำทางด้วยเจ็ท พวกเขายังมีร่างกายที่มีรูปแบบภายนอกที่คัดลอกจรวด (หรือดีกว่า จรวดคัดลอกปลาหมึก เนื่องจากมีลำดับความสำคัญที่เถียงไม่ได้ในเรื่องนี้) เมื่อเคลื่อนที่ช้าๆ ปลาหมึกจะใช้ครีบรูปเพชรขนาดใหญ่ซึ่งโค้งงอเป็นระยะ เขาใช้เครื่องยนต์ไอพ่นเพื่อการขว้างอย่างรวดเร็ว เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ - เสื้อคลุมล้อมรอบร่างกายของหอยจากทุกด้านปริมาตรของโพรงนั้นเกือบครึ่งหนึ่งของปริมาตรของร่างกายของปลาหมึก สัตว์ดูดน้ำเข้าไปในโพรงเสื้อคลุม และจากนั้นก็พ่นน้ำออกทางหัวฉีดแคบๆ และเคลื่อนที่ถอยหลังด้วยความเร็วสูง ในกรณีนี้ หนวดปลาหมึกทั้งสิบตัวจะถูกรวบรวมเป็นปมเหนือหัว และทำให้ได้รูปทรงที่เพรียวบาง หัวฉีดมีวาล์วพิเศษและกล้ามเนื้อสามารถหมุนได้เพื่อเปลี่ยนทิศทางของการเคลื่อนไหว เครื่องยนต์ปลาหมึกประหยัดมากสามารถเข้าถึงความเร็วสูงสุด 60 - 70 กม. / ชม. (นักวิจัยบางคนเชื่อว่าถึง 150 กม. / ชม.!) ปลาหมึกถูกเรียกว่า "ตอร์ปิโดที่มีชีวิต" ไม่ใช่เรื่องไร้สาระ ดัดหนวดที่พับเป็นมัดไปทางขวา ซ้าย ขึ้นหรือลง ปลาหมึกจะหมุนไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง เนื่องจากพวงมาลัยดังกล่าวมีขนาดใหญ่มากเมื่อเปรียบเทียบกับตัวสัตว์ การเคลื่อนตัวเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอแล้วที่ปลาหมึกจะหลบหลีกการชนกับสิ่งกีดขวางได้แม้จะใช้ความเร็วเต็มที่ก็ตาม การหมุนพวงมาลัยที่แหลมคม - และนักว่ายน้ำก็วิ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม ตอนนี้เขาได้งอปลายกรวยกลับแล้วและตอนนี้ก็เลื่อนหัวไปก่อน เขาโค้งไปทางขวา - และไอพ่นผลักเขาไปทางซ้าย แต่เมื่อคุณต้องการว่ายน้ำอย่างรวดเร็ว กรวยจะยื่นออกมาตรงกลางระหว่างหนวดเสมอ และปลาหมึกก็วิ่งด้วยหางไปข้างหน้า ราวกับมะเร็งจะวิ่งออกไป - นักวิ่งที่มีความคล่องตัวของม้า

หากไม่จำเป็นต้องรีบร้อน ปลาหมึกและปลาหมึกจะว่าย ครีบครีบของพวกมัน - คลื่นขนาดเล็กวิ่งผ่านพวกมันจากด้านหน้าไปด้านหลัง และสัตว์ก็ร่อนอย่างสง่างาม บางครั้งดันตัวเองด้วยกระแสน้ำที่พุ่งออกมาจากใต้เสื้อคลุม จากนั้นจะเห็นได้ชัดเจนว่าการกระแทกแต่ละตัวที่หอยได้รับในขณะที่การระเบิดของไอพ่นน้ำจะมองเห็นได้ชัดเจน ปลาหมึกบางตัวสามารถเข้าถึงความเร็วได้ถึงห้าสิบห้ากิโลเมตรต่อชั่วโมง ดูเหมือนไม่มีใครทำการวัดโดยตรง แต่สิ่งนี้สามารถตัดสินได้จากความเร็วและระยะของปลาหมึกบิน และปรากฎว่ามีพรสวรรค์ในญาติของหมึก! นักบินที่ดีที่สุดในหมู่หอยคือปลาหมึก stenoteuthis ชาวเรืออังกฤษเรียกมันว่า ปลาหมึกบิน ("ปลาหมึกบิน") นี่คือสัตว์ตัวเล็กขนาดเท่าปลาเฮอริ่ง เขาไล่ตามปลาด้วยความรวดเร็วจนเขามักจะกระโดดขึ้นจากน้ำ พุ่งไปเหนือผิวน้ำเหมือนลูกศร เขายังใช้กลอุบายนี้เพื่อช่วยชีวิตเขาจากผู้ล่า - ปลาทูน่าและปลาแมคเคอเรล ปลาหมึกนำร่องบินขึ้นไปในอากาศแล้วบินเหนือคลื่นมากกว่าห้าสิบเมตรหลังจากพัฒนาแรงขับเจ็ทสูงสุดในน้ำ สุดยอดของการบินของจรวดที่มีชีวิตอยู่สูงเหนือน้ำที่ปลาหมึกบินมักจะตกลงบนดาดฟ้าของเรือที่แล่นไปในมหาสมุทร สี่หรือห้าเมตรไม่ใช่ความสูงที่ปลาหมึกจะลอยขึ้นไปบนฟ้า บางครั้งพวกมันก็บินสูงขึ้นไปอีก

นักวิจัยหอยชาวอังกฤษ ดร. รีส์อธิบายไว้ในบทความทางวิทยาศาสตร์ว่าปลาหมึก (ยาวเพียง 16 เซนติเมตร) ซึ่งเมื่อบินในอากาศเป็นระยะทางพอสมควรแล้วตกลงบนสะพานของเรือยอทช์ซึ่งสูงเกือบเจ็ดเมตรเหนือน้ำ

มันเกิดขึ้นที่ปลาหมึกบินจำนวนมากตกลงบนเรือในน้ำตกที่ส่องประกายระยิบระยับ นักเขียนโบราณ Trebius Niger เคยเล่าเรื่องที่น่าเศร้าเกี่ยวกับเรือลำหนึ่งที่ถูกกล่าวหาว่าจมอยู่ใต้น้ำหนักของปลาหมึกบินที่ตกลงบนดาดฟ้าเรือ ปลาหมึกสามารถบินได้โดยไม่ต้องเร่ง

ปลาหมึกยังบินได้ Jean Verany นักธรรมชาติวิทยาชาวฝรั่งเศส เห็นปลาหมึกยักษ์ตัวหนึ่งเร่งความเร็วในตู้ปลา และจู่ๆ ก็กระโดดขึ้นจากน้ำไปข้างหลัง เมื่อบรรยายในอากาศว่าโค้งยาวประมาณห้าเมตร เขาถอยกลับเข้าไปในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ เพิ่มความเร็วในการกระโดด ปลาหมึกยักษ์ไม่เพียงเคลื่อนที่เนื่องจากแรงขับของไอพ่นเท่านั้น แต่ยังพายเรือด้วยหนวดด้วย
หมึกกระสอบว่ายน้ำแน่นอน แย่กว่าปลาหมึก แต่ในช่วงเวลาวิกฤติ พวกเขาสามารถแสดงชั้นเรียนบันทึกสำหรับนักวิ่งที่เก่งที่สุด เจ้าหน้าที่พิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำแคลิฟอร์เนียพยายามถ่ายรูปปลาหมึกที่โจมตีปู ปลาหมึกยักษ์รีบวิ่งไปที่เหยื่อของมันด้วยความเร็วที่ในภาพยนตร์เรื่องนี้แม้จะยิงด้วยความเร็วสูงสุด แต่ก็มีสารหล่อลื่นอยู่เสมอ ดังนั้น การขว้างกินเวลาเป็นร้อยวินาที! ปกติแล้วหมึกจะว่ายค่อนข้างช้า โจเซฟ ซิกล์ ผู้ศึกษาการย้ายถิ่นของปลาหมึก คำนวณว่าปลาหมึกขนาดครึ่งเมตรว่ายผ่านทะเลด้วยความเร็วเฉลี่ยประมาณ 15 กิโลเมตรต่อชั่วโมง น้ำแต่ละลำที่พุ่งออกจากกรวยจะผลักไปข้างหน้า (หรือให้ถอยหลังเมื่อปลาหมึกแหวกว่ายไปข้างหลัง) สองถึงสองเมตรครึ่ง

การเคลื่อนที่แบบเจ็ตสามารถพบได้ในโลกของพืช ตัวอย่างเช่นผลสุกของ "แตงกวาบ้า" ที่สัมผัสเพียงเล็กน้อยกระเด้งออกจากก้านและของเหลวเหนียวที่มีเมล็ดถูกขับออกมาด้วยแรงจากรูที่เกิดขึ้น แตงกวาบินไปในทิศทางตรงกันข้ามสูงถึง 12 เมตร

เมื่อรู้กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม คุณสามารถเปลี่ยนความเร็วของการเคลื่อนที่ในพื้นที่เปิดโล่งได้ หากคุณอยู่ในเรือและมีก้อนหินหนักๆ อยู่ การขว้างก้อนหินไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งจะทำให้คุณเคลื่อนไปในทิศทางตรงกันข้าม สิ่งเดียวกันจะเกิดขึ้นในอวกาศ แต่ใช้เครื่องยนต์ไอพ่นสำหรับสิ่งนี้

ทุกคนรู้ดีว่าการยิงจากปืนนั้นมาพร้อมกับแรงถีบกลับ ถ้าน้ำหนักของกระสุนเท่ากับน้ำหนักของปืน พวกเขาจะบินออกจากกันด้วยความเร็วเท่ากัน การหดตัวเกิดขึ้นเนื่องจากมวลของก๊าซที่ถูกทิ้งจะสร้างแรงปฏิกิริยา ซึ่งทำให้เกิดการเคลื่อนที่ทั้งในอากาศและในที่ที่ไม่มีอากาศ และยิ่งมีมวลและความเร็วของก๊าซที่ไหลออกมากเท่าใด ไหล่ของเราก็ยิ่งรู้สึกถึงแรงถีบกลับมากขึ้น ปฏิกิริยาของปืนยิ่งแรง แรงปฏิกิริยายิ่งมากขึ้น

การใช้แรงขับเจ็ทในเทคโนโลยี

เป็นเวลาหลายศตวรรษ ที่มนุษย์ใฝ่ฝันถึงการบินในอวกาศ นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ได้เสนอวิธีการที่หลากหลายเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ ในศตวรรษที่ 17 นักเขียนชาวฝรั่งเศสชื่อ Cyrano de Bergerac ได้กล่าวถึงเที่ยวบินไปยังดวงจันทร์ ฮีโร่ของเรื่องนี้ไปที่ดวงจันทร์ในเกวียนเหล็กซึ่งเขาขว้างแม่เหล็กแรงสูงอย่างต่อเนื่อง เมื่อดึงดูดเขา เกวียนก็สูงขึ้นเรื่อย ๆ เหนือพื้นโลกจนกระทั่งถึงดวงจันทร์ และบารอนมันเชาเซ่นบอกว่าเขาปีนขึ้นไปบนก้านถั่วบนดวงจันทร์

ในตอนท้ายของสหัสวรรษแรกของยุคของเรา การขับเคลื่อนของไอพ่นถูกคิดค้นขึ้นในประเทศจีน ซึ่งขับเคลื่อนจรวด - หลอดไม้ไผ่ที่บรรจุดินปืน พวกมันถูกใช้เพื่อความสนุกสนานด้วย หนึ่งในโครงการรถยนต์แรกๆ ก็มีเครื่องยนต์เจ็ทด้วย และโครงการนี้เป็นของ Newton

ผู้เขียนโครงการแรกของโลกเกี่ยวกับเครื่องบินเจ็ทที่ออกแบบมาสำหรับการบินของมนุษย์คือนักปฏิวัติชาวรัสเซีย N.I. คิบาลชิช เขาถูกประหารชีวิตเมื่อวันที่ 3 เมษายน พ.ศ. 2424 ในข้อหาพยายามลอบสังหารจักรพรรดิอเล็กซานเดอร์ที่ 2 เขาพัฒนาโครงการของเขาในคุกหลังจากโทษประหารชีวิต Kibalchich เขียนว่า: “ในขณะที่อยู่ในคุก สองสามวันก่อนที่ฉันจะเสียชีวิต ฉันกำลังเขียนโครงการนี้ ฉันเชื่อในความเป็นไปได้ของความคิดของฉัน และความเชื่อนี้สนับสนุนฉันในตำแหน่งที่เลวร้ายของฉัน ... ฉันจะเผชิญหน้ากับความตายอย่างสงบ โดยรู้ว่าความคิดของฉันจะไม่ตายไปพร้อมกับฉัน

แนวคิดในการใช้จรวดสำหรับเที่ยวบินในอวกาศถูกเสนอเมื่อต้นศตวรรษของเราโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky ในปี พ.ศ. 2446 บทความโดยอาจารย์ของโรงยิม Kaluga K.E. Tsiolkovsky "การวิจัยอวกาศโลกด้วยอุปกรณ์เจ็ท" งานนี้มีสมการทางคณิตศาสตร์ที่สำคัญที่สุดสำหรับนักบินอวกาศ ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ "สูตร Tsiolkovsky" ซึ่งอธิบายการเคลื่อนที่ของมวลสารที่แปรผันได้ ต่อจากนั้น เขาได้พัฒนาโครงการสำหรับเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงเหลว เสนอการออกแบบจรวดหลายขั้นตอน และแสดงแนวคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการสร้างเมืองอวกาศทั้งหมดในวงโคจรใกล้โลก เขาแสดงให้เห็นว่าเครื่องมือเดียวที่สามารถเอาชนะแรงโน้มถ่วงได้คือจรวดนั่นคือ เครื่องมือที่มีเครื่องยนต์ไอพ่นที่ใช้เชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์ที่อยู่บนตัวอุปกรณ์