Научно-исследовательский проект "Ракеты сегодня и завтра"

Научно-исследовательский проект
"Ракеты сегодня и завтра"

Актуальность: я часто бываю у бабушки, она живет в г. Самара недалеко от музейно-выставочного центра «Самара Космическая», глядя на комплекс ракеты-носителя «Союз» меня заинтересовал вопрос – почему ракеты взлетают? Почему именно на ракетах летают в космос? Стало интересно, каков принцип строения и запуск ракеты.
Для этого я решил провести исследовательскую работу.
 
Цель исследования: узнать принцип строения и запуск ракеты.

Задачи исследования:
1. Познакомиться с историей возникновения ракет.
2. Узнать, какие законы физики действуют при взлете ракеты.
3. Познакомиться с устройством ракеты и ее запуском.
Объект исследования: реактивное движение.
 
Предмет исследования: космическая ракета.
 
Гипотезы исследования: что заставляет ракету двигаться в безвоздушном пространстве космоса. Какая сила толкает ракету вверх? Возможно это специально разработанное учеными топливо для ракет.
 
Методы исследования: анализ научной литературы по теме, поиск материала в интернете, обобщение, систематизация. Работа носит проблемно – реферативный характер.

История возникновения ракет
Русское слово «ракета» произошло от немецкого слова «ракет». А это немецкое слово-уменьшительное от итальянского слова «рокка», что значит «веретено». То есть, «ракета» означает «маленькое веретено». Связано это с формой ракеты: она похожа на веретено – длинная, обтекаемая, с острым носом.
Ракеты человек изобрел давно. Первая ракета была создана человеком не менее 700 лет назад. Их придумали в Китае. Китайцы использовали их для того, чтобы делать фейерверки. Они долго держали в секрете устройство ракет, им нравилось удивлять чужестранцев. Вскоре во многих странах научились делать фейерверки и праздничным салютом отмечать торжественные дни. Долгое время ракеты служили только для праздников, но потом их стали использовать в военных целях.
В 13 веке китайцы впервые применили ракеты, как их тогда называли, «Огненные стрелы» против монгольских захватчиков и повергли врага в замешательство и панику.
При Петре I была создана однофунтовая сигнальная ракета «образца 1717 года», остававшаяся на вооружении до конца XIXвека. Она поднималась на высоту до одного километра.
В XX веке мысли о полете в космос впервые появились у школьного учителя физики Константина Эдуардовича Циолковского. Он мечтал о том, как человек станет летать в космос. Он назвал нашу планету колыбелью человечества. К сожалению, К.Д. Циолковский умер до того, как первые корабли отправились в космос, но его все равно называют отцом космонавтики. Основоположником, создателем отечественной космонавтики является Сергей  Павлович  Королев – выдающийся конструктор и ученый. Под его руководством и по его инициативе были осуществлены запуски первого искусственного спутника Земли и первого космонавта Юрия Гагарина.

Строение ракеты
Ракета состоит из трех ступеней, расположенных одна на другой. Каждая ступень ракеты состоит из двигателя и топливных баков. Первой включается и работает самая нижняя ступень. Эта ракета самая мощная, так как ее задача — поднять в воздух всю конструкцию. Когда топливо сгорает, а баки пустеют, нижняя ступень отрывается, и тут начинают работу двигатели второй ступени. В это время ракета набирает скорость и летит быстрее. Когда горючее кончается, вторая ступень отрывается и включается в работу третья, последняя ступень, которая еще больше разгоняет корабль. Вот тут включается первая космическая скорость и корабль выходит на орбиту, а далее летит один, так как последняя ступень ракеты почти полностью сгорает при отсоединении.Еще у ракеты есть стабилизаторы - маленькие крылья внизу. Они нужны для того, чтобы ракета летела ровно и прямо, без стабилизаторов она в полете будет болтаться из стороны в сторону. Стабилизаторы же меняют всю картину. Когда ракета начинает отклоняться в бок, или заносить в сторону, как заносит машину на скользкой дороге, стабилизаторы подставляются под поток воздуха своей широкой частью и этим потоком их сносит назад.                                                               

Почему ракета взлетает?
Какая же сила поднимает ракету? Эта сила называется реактивной.
Чтобы понять, что такое реактивное движение, проведем небольшой эксперимент.
Для этого понадобятся: воздушный шарик и модель ракеты, сделанный из бумаги, зажим.
1. Надуем шарик и закроем его с помощью зажима.
2. Расположим шарик внутри ракеты.
3. Уберем зажим, отпускаем шарик.
4. Воздух выходит, и ракета перемещается в воздухе.
Ракету движет сжатый воздух. Его молекулы, вылетают через отверстие в шарике, и следуя третьему закону Ньютона, что действие равно противодействию, толкает шар в обратную сторону. На этом же принципе работают и реактивные двигатели.