Флорентий Рабиза - Космос у тебя дома

Положите на воду плотик с «заряженной» пружиной-бритвой. На картонную дорожку, прижав к концу бритвы, положите деревянный шарик. Конец бритвы должен касаться середины шарика или быть чуть выше его середины. Когда плотик успокоится, перестанет качаться после опускания на воду, поднесите к нитке, стягивающей концы бритвы, горящую спичку. Делайте это осторожно, не касаясь ни нитки, ни бритвы. Нитка перегорит, бритва своим концом ударит по шарику, и он соскочит с плотика в воду. Плотик поплывет в противоположную сторону.

С похожим опытом вы уже познакомились, когда картонная пружина, распрямляясь, ударяла по двум мячикам, приводя их в движение. Шарики откатывались в разные стороны. Здесь произошло то же самое, только вторым мячиком был сам плотик. В обоих случаях действовал принцип реактивного движения.

Шарик, соскочивший с плотика, подобен продуктам сгорания топлива, вылетающим из сопел ракеты. Пружина, распрямившись, нажала на шарик и одновременно на стенку «камеры сгорания» — пробку, к которой она привязана. Но шарик под напором пружины вылетел с нашей плавучей «ракеты», а давление на противоположную стенку «камеры сгорания» заставило ее под этим напором двинуться в противоположную сторону.

В ракете, которая вылетает со старта, непрерывно в течение короткого промежутка времени сгорает топливо. Из узкого, постепенно расширяющегося отверстия, сопла, вырываются под большим давлением и с большой скоростью продукты сгорания — газы. Ракета при этом получает ускорение, пока не будет достигнута нужная скорость, и летит в сторону, противоположную вылетающей струе газов.

Ракета может лететь с работающими двигателями и в безвоздушном пространстве. Топливо в камере сгорания получает для сгорания нужную порцию кислорода. И летит ракета только благодаря реактивной силе, силе отдачи, а не благодаря отталкиванию от воздуха.

Отдача происходит и при стрельбе орудий и при стрельбе из ружья или винтовки. Снаряд или пуля летят в одну сторону, а орудие и винтовка движутся в другую. Но у снаряда или пули массы значительно меньшие, чем у орудия и винтовки. Вспомните опыт с мячиками, у которых разные массы. Какой из них откатится дальше? Конечно, тот, у которого масса меньше.

Реактивное движение, которое сейчас широко применяется и в авиации и для полетов в космическое пространство, известно было, как это ни покажется странным, в глубокой древности.

Но дальше забавных игрушек оно применения не находило. Сохранились описания паровой вертушки, которая вращалась благодаря вылетающим струям пара. Устроена она была очень просто. В шаровой котел наливалась вода, под котлом разжигался огонь, вода закипала, пар с силой вырывался из двух загнутых в одну сторону трубок. Котел мог вращаться на двух вертикальных осях. В местах изгиба трубок возникала реактивная сила, и шарообразный котел быстро вращался.

Но в те далекие времена никто и не думал, что реактивное движение даст человеку возможность посылать корабли к Луне, Марсу, Юпитеру, Венере, Меркурию и другим планетам Солнечной системы.

Первым, кто открыл возможность хотя бы в виде описанной игрушки использовать реактивное движение, был грек Герон Александрийский, живший в первом веке нашей эры.

А в 1750 году венгерский ученый Янош Андраш Сегнер сделал прибор, основанный на реактивном действии вытекающих струй воды. Прибор назвали Сегнеровым колесом, и сейчас он — непременное наглядное пособие любого школьного физического кабинета.

Когда был изобретен порох, его использовали для игрушечных ракет, различных фейерверков. Игрушечные ракеты стали применять для сигнализации во время войн, а в XIX веке ракеты уже применяли как оружие.

Потом возникла мысль о возможности использования ракет, конечно, более мощных и для полета людей. Приговоренный к смертной казни революционер-народоволец Николай Иванович Кибальчич за несколько дней до смерти, сидя в тюрьме, составил первый проект ракетного аппарата для полета людей.

Но полное научное обоснование полета человека в космос разработал Константин Эдуардович Циолковский. Он основал науку о полетах на другие планеты, рассчитал, какие для этого нужны корабли, какое понадобится горючее, какие скорости и траектории будут нужны для таких полетов.

Сейчас и у нас и в Соединенных Штатах Америки ракетная техника развита очень сильно. Вы свидетели полетов наших космонавтов и американских астронавтов. Прогрессивное человечество стремится к тому, чтобы ракетная техника служила только науке, только на благо человека. Навсегда должно быть исключено ее применение для уничтожения людей и всего того, что создано человеком.

В наши дни сотни искусственных спутников Земли выполняют огромную работу по изучению околоземного пространства, дают возможность передавать телевизионную передачу, осуществлять телефонную и телеграфную связь на огромные расстояния — из одного конца нашей планеты в другой, предупреждают об изменениях погоды, о надвигающихся опасных тайфунах. А полеты советских и американских космических кораблей к Луне и планетам Солнечной системы? Вокруг Луны, Марса и Венеры иногда вращаются искусственные спутники, сообщая о них ценные научные сведения.

Реактивное движение используется не только в космосе. Вся современная авиация в основном применяет реактивный принцип. Это и экономичнее, и быстрее, и надежнее.

Мог ли обо всем этом мечтать Герои Александрийский, глядя на свою вращающуюся реактивную игрушку? Даже физик Сегнер, демонстрируя свое, ставшее знаменитым «колесо», вряд ли придавал серьезное значение этому прибору и реактивному движению, положенному в его основу.

На этих опытах мы с вами воспроизведем историческую игрушку Герона Александрийского и физический прибор Сегнера.

Сначала сделаем модель вращающегося шара. Правда, наш шар, вернее, шарик будет вращаться не от пара, а от воздуха, но принцип его движения тот же — реактивный.

Возьмите целлулоидовый шарик для настольного тенниса и несколько пустых, отработанных стержней для шариковой ручки. Один стержень должен быть длинным, другие могут быть покороче, их все равно придется резать. Хорошо вымойте стержни и, вытащив из них плоскогубцами металлическую втулку с шариком, прочистите их внутри тонкой проволочкой и ваткой, смоченной в одеколоне. Отрежьте два стерженька по 8 сантиметров и изогните их в кольцо. Замкнутого кольца делать не нужно, сгибайте до тех пор, пока не начнет сминаться внутренняя часть дуги. Свяжите ниткой концы, как у круто согнутого лука. Оставьте их полежать, чтобы стерженьки «привыкли» к такой форме.