الفصل السابع
الصاروخ متعدد المراحل : -
أ- وظيفتة :- 1- تحرير مكبة الفضاء او القمر الصناعى من مجال الجاذبية
2-وضع مركبة الفضاء او القمر الصناعى او مركبة الفضاء فى مدارها الصحيح
ب- فكرة عمل اصاروح متعدد المراحل : - تقوم فكرة العمل على قانون بقاء كمية التحرك ( علل ) ؟
.................................................. .................................................. .................................................. .......
ج- التركيب : -يتركب الصاروخ من ثلاثة مراحل رئيسية من حيث الوقود وعدد المحركات
1- المرحلة الاولى : - وطولها تقريبا 42 متر وهى مذودة بخمس محركات وتعتبر اقوى حمس محركات من حيث قوة الدفع ( علل ) ؟
.................................................. .................................................. .................................................. .
2- المرحلة الثانية : - وهى مذودة بخمس محركات ايضا ولكنها اقل فى قوة الدفع من محركات المرحلة الاولى ( علل ) ؟
.................................................. .................................................. .................................................. .
3- المرحلة الثالثة : - وهى مذودة بمحرك واحد ( علل ) ؟
.................................................. .................................................. .................................................. ..
علل : -1-يصنع الصاروخ مدبب من الامام وشكلة انسيابى ؟
.................................................. .................................................. ..................................................
2- يراعى النسبة بين طول الصاروح وقطرة ؟
.................................................. .................................................. .......................................
سرعة الهروب من مجال الجاذبية الارضية
((هى السرعة اللازمة لافلات الصاروخ من مجال الجاذبية الارضية. وهى قيمة ثابتة لجميع الاجسام ))
شروطها :- 1- ان تكون طاقة الحركة قبل الانطلاق = طاقة الوضع عند سطح الارض او تذيد قليلا.
2- ان يتحرك الصاروخ بسرعة لا تقل عن 11.16 Km/ sec
س // استنتج ريا ضيا قيمة سرعة الهروب من مجال الجاذبية الارضية ؟ .
.................................................. .................................................. ......................
.................................................. .................................................. ........................
علل : -سرعة افلات صاروخ من مجال الجاذبية هى نفسها السرعة الازمة لافلات جسيم صغير ؟
.................................................. .................................................. .....................
أنواع الأقمار الصناعية : - 1- ثابتة 2- متحركة
1- الاقمار الصناعية الثابتة :- ( هى الاقمار التى تكون ثابتة فى مكانها مع دوران الارض ويسمى مدار الوقوف )
شروطها : - 1- ان تكون فى مستوى خط الا ستواء
2- ان يكون اتجاة دوارنها فى نفس اتجاة دوران الارض
3- ان يكون زمن دورانها حول الارض هو نفس دوران الارض حول محورها وهو 24 hou فيظل القمر الصناعى على نفس الارتفاع اثناء الدوران
4- ان يكون القمر على بعد 36000Km من سطح الارض
تقسيم الأقمار الصناعية حسب التطبيق:-
1-أقمار صناعية تستخدم فى مجال الاتصالات
2-اقمار صناعية تستخدم فى اغراض عسكرية
3-اقمار صناعية تستخدم فى تحقيق ظاهرة الاستشعار عن بعد خيث يمكن من خلالها رصد ثروات الارض الطبيعية
4-اقمار صناعية تستخدم لاجراء ابحاث الفضاء ودراسة الظواهر الطبيعية المحتلفة تحت انعدام الوزن مثل محطة اجراء التجارب فى الفضاء( I S S )
فكرة اطلاق الاقمار الصناعية : -
عندما يسقط جسم من ارتفاع معين من سطح الارض فانة يسقط مكانة دون ان يقطع ازاحة
اذا قذف الجسم بسرعة محددة من هذا الارتفاع فانة يقطع ازاحة افقية مقدارها X ثم يسقط على سطح الارض
كلما ذادت سرعة القذف ذادت الازاحة المقطوعة حتى تصل سرعة القذف قيمة معينة تصل تقريبا بعدها يسقط الجسم سقوطا حرا تحت تاثير انعدام الوزن ويتخذ مسارا منحنيا بحيث يبقى بعدة ثابت عن سطح الارض .
حساب السرعة المدارية للقمرالصناعى ( V0 )
(( هى السرعة التى ينطلق بها القمر الصناعى والتى تمكنة من الاستمرار فى الحركة الدائرية او شبة الدائرية على بعد ثابت )) او
هى (( السرعة اللازمة لبقاء القمر الصناعىفى مدارة حول الارض ))
V0 = √g r0 m / s & V0 = √G me / r0 m / s
س// استنتج رياضيا قيمة السرعة المدارية التى يتحرك بها القمر الصناعى ؟
A . M . E
علل 1- // تتوقف السرعة المدارية للقمر الصناعى على نصف قطرة فقط ؟ .................................................. .................................................. .................................................. ...........
2- لا تتغير السرعة المدارية للقمر الصناعى بسقوط جزء منة ؟
.................................................. .................................................. .................................................. .............
3- تدور الاقمار الصناعية فى مسار دائرى حول الارض ؟
.................................................. .................................................. .................................................. ...............
فكرة مبسطة عن الاقمار الثابتة وتصور ارثر كلارك: -
سبق ان عرفنا ان الاقمار الصناعية هى التى تدور فى مسار دائرى فى مستوى خط الاستواء حيث تكون ثابتة فى موقعها بالنسبة للارض اذا كان زمن دورانهاحول الارض هو نفس دوران الارض حول محورها. من اهم استخدامتها فى بث البرامج التليفزيونية الفضائية ونقل المكالمات التيلفونية المحمولة فى اى مكان فى العالم . وهذة الحقيقة الموجودة الان كانت فكرة خيالية للكاتب (( ارثر كلارك )) حيث تصور انة بوضع ثلاثة اقمار حول الارض بزاوية 120درجة بالنسبة لبعضها يمكن رؤية تفاصيل الارض وقد تحول الخيال الى حقيقة .
انعدام الوزن (حركة المصاعد)
محصلة القوى المؤثرة على الجسم داخل المصعد خمس حالات : -
1- صفر 2- صفر 3- اكبر من الوزن 4- اقل من الوزن 5 - انعدام الوزن
أ- عند تعليق ثقل كتلتة m فى قب ميزان زنبركى داخل مصعد وكان المصعد ساكن فان الميزان يقرا الوزن فقط
اى ان FT = Fg اى ان F = Zero ∑
ب- اذا تحرك المصعد لاعلى او لأسفل بسرعة منتظمة اى بعجلة صفرية فان : -
FT = Fg اى ان F = Zero ∑
ج- اذا تحرك المصعد لاعلى بعجلة منتظمة مقدارها a فان : -
F T = Fg + ma اى ان الميزان يعطى قراة اكبر من الوزن ( علل ) ؟
د - اذا تحرك المصعد لأسفل بعجلة منتظمة مقدارها a فان : -
FT = Fg - ma اى ان الميزان يعطى قراءة اقل من الوزن ( علل ) ؟
ﮬ - اذا تحرك المصعد لأسفل بعجلة منتظمة تساوى عجلة الجاذبية الأرضية فأنة يسقط
سقوطا حرا تحت انعدام الوزن اى ان FT = Fg – mg = Zero
علل 1- شعور السباح او المظلى عند سقوطة سقوطا حرا بانعدام الوزن ؟
.................................................. .................................................. .................................................
2 – سقوط الكتل المختلفة معا من نفس الارتفاع الى سطح الأرض ؟
.................................................. .................................................. ................................................
تدريب رواد الفضاء على انعدام الوزن : -
تتم بإحدى طريقتين :- 1- استقلال طائرة بدون مقاعد ثم تحلق على ارتفاع Km10.5 ثم تهبط بسرعة حتى ارتفاع Km 7.3 سقوطا حرا فيشعرون بانعدام الوزن لمدة 20 ثانيه .
2- او باستخدام حمامات سباحة بعد اضافة بعض المواد للماء لضبط كثافة الماء بحيث تتساوى مع كثافة جسم الإنسان
حيث تتزن قوة الوزن مع قوة الطفو .
**الحياة داخل سفينة الفضاء وخارجها **
اولا الحياة داخل سفينة الفضاء : - ** يعيش رواد الفضاء داخلها تحت انعدام الوزن . حيث يتمكن من القفز لارتفاعات كبيرة والبقاء معلقا
** يتمكن من رفع أجسام ثقيلة جدا باصبعة
** لا يتمكن من شرب الماء إلا باستخدام الماصة
** لا يتطلب منة ارتداء بذلة الفضاء لوجود الأكسجين . والضغط الذى يعادل ضغط الإنسان
اى ان كل شيء طبيعى وموجود إلا الجاذبية الأرضية .
علل 1 – تنمو جذور النباتات متجهة لأعلى داخل سفينة الفضاء ؟
.................................................. .................................................. .................................................. ..
ثانيا الحياة خارج سفينة الفضاء : - ** يجب ارتداء بذلة الفضاء لاحتفاظها بالأكسجين لمدة 7 ساعات . كما تحافظ على ضغط مناسب .
** يمكن تطبيق قوانين نيوتن بوضوح ويتضح ذلك كما يلى :-
بالنسبة للقانون الثالث لنيوتن عند دفع رائد الفضاء كتلة للامام فانة يندفع للخلف بنفس القوة
بالنسبة للقانون الثانى لنيوتن فيلاحظ ذلك اثناء الانطلاق واثناء الهبوط حيث يشعر رواد الفضاء
بالتغير الرهيب فى السرعة اى يتاثرون بعجلة شديدة التأثير .
** يتطلب منهم ارتياد الكرسى النفاث . حيث يبدون وكأنهم أقمار صناعية معلقة بين السماء والأرض
وتعتمد فكرة عمل الكرسى النفاث على القانون الثالث لنيوتن .
A . M . E
أنواع مركبات الفضاء : - 1- المكوك الفضائي (( هى اجسام تصعد إلى الفضاء كصاروخ وتهبط إلى الأرض كطائرة مع تكرار الرحلة ))
علل : - استخدام المظلات فى المكوك الفضائى لحظة الهبوط ؟
.................................................. .................................................. ..............
2- المحطات الفضائية (( هى اماكن يحيا فيها رواد الفضاء ))
3- الاقمار الصناعية (( وهى أجهزة ومعدات تطلق للفضاء من اجل التجسس والاستطلاع وتوجية الصواريخ
والاتصالات واكتشاف ثروات الأرض الطبيعية .
ملاحظات : - 1- وجود أجهزة التوجية فى المرحلة الثانية والثالثة :- حيث تستخدم لتوجية الصاروخ إلى المدار الصحيح الذى يتخذة أثناء طيرانة
2- يذود المكوك الفضائي بصواريخ الدفع العكسية : - حتى يتمكن من تقليل سرعتة أثناء الدوران حول الكوكب أو القمر لاستخدام الآلات
الهبوط على سطح هذا الكوكب او القمر.
3-يذود القمر الصناعى ببطاريات شمسية : - تمكنة من تجميع الطاقة الضوئية وتحويلها الى طاقة شمسية تخزن لاستحدامها فى تشغيل
س// تكلم بايجاز عن غزو الفضاء ؟
|