Рух тіл із змінними масами

У багатьох завданнях фізики маса тіла при русі змінюється. Наприклад, маса автомобіля для поливання вулиць зменшується за рахунок витікання води, маса ракети або реактивного літака зменшується за рахунок витікання газів, що утворюються при згорянні палива.

Виведемо рівняння руху тіла зі змінною масою на прикладі руху ракети. Принцип дії ракети дуже простий. У ракетному двигуні сила тяги створюється в результаті викидання продуктів горіння палива в напрямку протилежному швидкості ракети (рис. 3.1). Вона виникає відповідно до третього закону Ньютона як сила реакції, і тому називається реактивною. Якщо немає зовнішніх сил, то ракета разом з викинутим нею речовиною є замкнутою системою. Імпульс такої системи не може змінюватися з часом. На цьому положенні і заснована теорія руху ракет. Доцільно, однак, узагальнити задачу, припустивши, що на ракету діють зовнішні сили. Такими силами можуть бути гравітаційні сили, а також сили опору середовища, в якому рухається ракета.

На відміну від інших транспортних засобів пристрій з реактивним двигуном може рухатися в космічному просторі. Основоположником теорії космічних польотів є видатний російський вчений Ціолковський (1857-1935). Він дав загальні основи теорії реактивного руху, розробив основні принципи та схеми реактивних літальних апаратів, довів необхідність використання багатоступінчастої ракети для міжпланетних польотів. Ідеї ​​Ціолковського успішно здійснені при створенні штучних супутників Землі і космічних кораблів.
Основоположником практичної космонавтики є академік С.П. Корольов (1906-1966). Під його керівництвом був створений і запущений перший у світі штучний супутник Землі, відбувся перший в історії людства політ людини в космос. Першим космонавтом Землі став Ю.А. Гагарін (1934-1968).

Посилання на основну публікацію