Картина полета.
Ракетная техника
Кажущееся отсутствие тяжести в снаряде продолжается все время, пока нет взрывания и пока ракета не вращается. Она удаляется от Земли, двигается на громадном расстоянии от своей планеты по той или другой кривой, но тяжести нет; ракета мчится вокруг Солнца, она летит к звездам, подвергается сильному или слабому влиянию всех солнц и всех планет, — тяжести не замечается; все явления, свойственные… Читать ещё >
Картина полета. Ракетная техника (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Относительные явления. Хотя до путешествия в пространство «ой как далеко», но допустим, что все готово: изобретено, осуществлено, испытано, и мы уже устроились в ракете и приготовились к поднятию, а наши приятели наблюдают за нами.
Мы будем относить язления к ракете, наши знакомые — к Земле, астрономы Марса — к своей планете и т. д. Все эти явления будут относительны и совсем неодинаковы, потому что всякого родаявления зависят, между прочим, и от формы движения тела, к которому относятся явленья.
Мы, отправившись в путь, будем испытывать весьма странные, совсем чудесные неожиданные ощущения, с описания которых и начнем.
Подан знак; началось взрывание, сопровождаемое оглушительным шумом. Ракета дрогнула и двинулась в путь. Мы чувствуем, что страшно отяжелели. Четыре пуда моего веса превратились в 40 пудов. Я повалился на пол, расшибся вдребезги, может быть, даже умер; тут уже не до наблюдений! Есть средства перенести такую ужасную тяжесть, но так сказать, р упакованном виде или же в жидкости (об этом после).
Погруженные в жидкость мы также едва ли будем склонны к наблюдениям. Как бы то ни было, тяжесть в ракете, повидимому, увеличилась в 10 раз. Об этом нам бы возвесгили пружинные весы или динамометр (фунт золота, повешенный на их крюк, превратился в 10 фунтов), ускоренные качания маятника (в 3 слишком раза более частые) более быстрое падение тел, уменьшение величины капель (диаметр их уменьшается в 10 раз), утяжеление всех вещей — и много других явлений.
Если бы плотность земли увеличилась в 10 раз или если бы мы попали на планету, где притяжение в 10 раз больше, чем на земле, то мы ничем не отличили бы явлений в ракете от явлений на планете с усиленной тяжестью. Она могла бы быть меньше в ракете, но тогда время взрывания будет больше, хотя ракета подымется при той же затрате материала на меньшую высоту или приобретет меньшую скорость. Мы разбираем случай вертикального поднятия, когда направление относительной тяжести, как на Земле. При наклонном взлете мы могли бы заметить изменение направления относительной тяжести не более чем на 90°, а при наивыгоднейшем взлете — на 75—80° сравнительно с направлением ее на Земле в данном месте.
Если бы в таком случае мы выглянули из окна ракеты, то Земля нам показалась бы почти вертикальной стеной, уходящей с одной стороны в небо, а с другой в бездну.
Испытываемая нами адская тяжесть будет продолжаться 113 сек., или около 2 мин., пока, но окончится взрывание и его шум. Затем, когда наступает мертвая тишина, тяжесть так же моментально исчезает, как и появилась. Теперь мы поднялись за пределы атмосферы, на высоту 575 км. Тяжесть не только ослабла, она испарилась без следов: мы не испытываем даже земного тяготения, к которому привыкли, как к воздуху, но которое для нас совсем не так необходимо, как последний. 575 км — это очень мало — эго почти у поверхности Земли и тяжесть должна бы уменьшиться весьма незначительно. Оно так и есть. Но мы имеем дело с относительными явлениями и для них тяжести не существует.
Сила земного тяготения действует одинаково на рэкету и находящиеся в ней тела. Поэтому нег разницы в движении ракеты и помещенных в ней тел. Их уносит один и тот же поток, одна и та же сила и для ракеты как бы нет тяжести.
В этом мы убеждаемся по многим признакам. Все не прикрепленные к ракете предметы сошли со своих мест и висят в воздухе, ни к чему не прикасаясь; а если онии касаются, то не производят давления друг на друга или на опору. Сами мы также не касаемся пола и принимаем любое положение и направление: стоим и на пату, и на потолке, и на стене; стоим перпендикулярно и наклонно; плаваем в середине ракеты, как рыбы, но без усилий и ни к чему не касаясь; ни один предмет не давит на другой, если их не прижимать друг к другу.
Вода не льется из графина, маятник не качается и висит боком. Громадная масса, привешенная на крючок пружинных весов, не производит натяжения пружины, и они всегда показывают нуль. Рычажные весы тоже оказываются бесполезны: коромысло их принимает всякое положение безразлично и независимо от равенства или неравенства грузов на чашках. Золото нельзя продавать на вес. Нельзя обычными, земными способами определить массу.
Масло, вытряхнутое из бутылки с некоторым трудом (так как мешало давление или упругость воздуха, которым мы дышим в ракете), принимает форму колеблющегося шара; через несколько минут колебание прекращается и мы имеем превос;
ходной точности жидкий шар; разбиваем его на части — получаем группу из меньших шаров разной величины. Все Э’ьо ползет в разные стороны, расползается по стенам и смачивает их.
Ртутный барометр поднялся до верху и ртуть наполнила всю трубку.
Двухколенный сифон не переливает воду.
Выпущенный осторожно из рук предмег не падает, а толкнутый— двигается прямолинейно и равномерно, пока не ударится о стенку или не наткнется на какую-нибудь вещь, чтобы снова притти б движение, хотя с меньшей скоростью. Вообще, он в то же время вращается, как детский волчок. Даже трудно толкнуть тело, не сообщив ему вращения.
Нам хорошо, легко, как на нежнейшей перине, но кровь немкою приливает в голову; для полнокровных вредно.
Мы способны к наблюдению и размышлению. Несмотря на то, что могучая рука Земли со страшною силою непрерывно тормозит подъем снаряда, т. е. сила земного тяготения не прекращается ни на один момент, в ракете мы ощущаем то же, что и на планете, сила тяжести которой исчезла каким-нибудь чудом или парализована центробежной силой.
Все так тихо, хорошо, покойно. Открываем наружные ставни всех окон и смотрим через толстые стекла во все шесть сторон. Мы видим два неба, два полушара, составляющих вместе одну сферу, в центре которой мы как будто находился. Мы как бы внутри мячика, состоящею издвух разноцветных половин. Одна половина — черная — со звездами и Солнцем; другая — желтоватая — со множеством" ярких и темных пятен и с обширными, не столь яркими пространствами. Это Земля, с которой мы только что простились. Она не кажется нам выпуклой в качестве шара, а, напротив, по законам перспективы, в>гнутои, как круглая чаша, во внутренность которой мы смотрим.
В марте месяце мы полетели с экватора в полуденное время и Земля поэтому занимает почти полнеба. Полетев вечером или утром, мы увидели бы, что она покрывает четверть неба в виде гигантского изогнутою серпа; в полночь мы увидели бы только зону или кольцо, сияющее пурпуровым цветом — цветом зари — и разделяющее небо пополам: одна половина без звезд, почти черная, чуть красноватая; другая — черная, как сажа, усеянная бесчисленным множеством весьма сравнительно ярких, но не мерцающих звезд.
По мере удаления от поверхности Земли и поднятия в высоту зона становится все меньше и меньше, но зато все ярче и ярче. Земной шар, в этом ли виде, или в виде серпа или чаши, как будто уменьшается, между тем как мы обозреваем (абсолютно) все большую и большую часть ею поверхности. Вот он нам представляется в виде огромного блюда, которое, постепенно уменьшаясь, превращается в блюдечко. Далее в виде луны.
Верха и низа в ракете собственно нет, потому что нет относительной тяжести, и оставленное без опоры тело ни к кикой стенке ракеты не стремится, но субъективные ощущения верха и низа все-таки остаются. Мы чувствуем верх и низ, только места их меняются с переменою направления нашего тела в пространстве. В стороне, где наша голова, мы видим верх, а где ноги — низ. Так, если мы обращаемся головой к нашей планете, она нам представляется в высоте; обращаясь к ней ногами, мы погружаем ее в бездну, потому что она кажется нам внизу. Картина' грандиозная и на первый раз страшная; потом привыкаешь и на самом деле теряешь понятие о верхе и низе.
Наблюдающие нас с Земли увидели, как ракета, загудев, •сорвалась со своего места и полетела кверху подобно падающему камню, только в противоположную сторону и в 10 раз энергичнее. Скорость ракеты все возрастает, но заметить это трудно вследствие быстрого ее движения. По истечении секунды ракета уже поднялась на высоту 45 м через 5 сек. — она уже на высоте версты, через 15 сех.— на 10 верст, ее уже едва мы замечаем в виде тонкой вертикальной черточки, быстро устремляющейся кверху. Через полминуты она уже на высоте 40 км, но мы продолжаем ее свободно видеть невооруженными глазами, потому что, благодаря все возрастающей быстроте движения, она нагрелась добела (как аэролит) я ее предохранительная тугоплавкая и неокисляющаяся оболочка светит, как звезда. Более минуты продолжался этот звездоносный полет; затем все понемногу исчезает, потому что, выйдяиз атмосферы, ракета уже не трется о воздух, охлаждается и понемногу гаснет. Теперь ее можно разыскать только с помощью телескопа.
Жар не проник до нас, сидящих в ракете, так как мы предохранены были от нагревания трудно проводящим тепло слоем и, кроме того, у нас был могучий источник холода: испарение жидких газов. И предохранять-то нужно было одну-две минуты.
Кажущееся отсутствие тяжести в снаряде продолжается все время, пока нет взрывания и пока ракета не вращается. Она удаляется от Земли, двигается на громадном расстоянии от своей планеты по той или другой кривой, но тяжести нет; ракета мчится вокруг Солнца, она летит к звездам, подвергается сильному или слабому влиянию всех солнц и всех планет, — тяжести не замечается; все явления, свойственные среде, лишенной силы тяжести, наблюдаются в ракете и около нее попрежнему. Этот вывод не строго точен, ко приблизительно он серен; влияние его петочности не только нельзя констатировать в пределах ракетного пространства, но даже на десятки, сотни, аиногда и тысячи верст кругом него. Некоторое небольшое влияние имеет еще сила притяжения самой ракеты, ев люден и наблюдаемых ими взятых с собою предметов. Но пх взаимное действие очень мало и обнаруживается перемещением строго неподвижных (конечно, относительно) тел лишь в течение часов. Если же вещи имеют хотя ничтожное движение, — влияние ньютонова тяготения нельзя обнаружить.