Chuyển động bằng phản lực tuân theo định luật nào?

Chuyển động bằng phản lực là gì?

Chuyện động bằng phản lực là chuyển động theo một hướng nhờ tác dụng lực theo hướng ngược lại. Chuyển động bằng phản lực xuất hiện do tương tác bên trong mà một bộ phận của vật tách ra khỏi vật chuyển động theo một chiều, phần còn lại chuyển động theo chiều ngược lại.

Nguyên tắc của chuyển động bằng phản lực

Trong một hệ kín đứng yên, nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng, thì theo định luật bảo toàn động lượng, phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại.
VD: Chuyển động giật lùi khi bắn, chuyển động của động cơ tên lửa, pháo thăng thiên...

Chuyển động bằng phản lực tuân theo định luật nào?

Chuyển động bằng phản lực tuân theo định luật bảo toàn động lượng, tức trong một hệ kín đứng yên, nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng thì phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại. Nói cách khác, để giải thích các chuyển động bằng phản lực người ta dùng định luật bảo toàn động lượng.

Cách xác định vận tốc của vật trong chuyển động bằng phản lực

Theo định luật bảo toàn động lượng, ta có mv + MV = 0, trong đó v là vận tốc của lượng khí m phụt ra phía sau và V là vận tốc tên lửa có khối lượng M.
Ví dụ: Một tên lửa có khối lượng tổng cộng M bằng 10 tấn đang đứng yên, người ta đốt nhiên liệu và cho phụt ra sau một lượng khí có khối lượng m bằng 2 tấn với vận tốc 500 m/s. Vậy phần thân tên lửa chuyển động với vận tốc là:
$V = -\frac{m}{(M-m)}.v = -\frac{2}{(10-2)}.500 = -125 (m/s)$

Sự chuyển động của sứa, mực

Sứa và mực đều di chuyển theo nguyên tắc chuyển động của phản lực.
- Sứa di chuyển bằng dù, khi dù phồng lên, nước biển được hút vào. Khi đầy nước, dù cụp lại nước biển thoát mạnh ra phía sau, gây ra phản lực đẩy sứa tiến nhanh về phía trước, thức ăn cũng theo dòng nước vào lỗ miệng.
- Về cấu tạo, ở giữa đầu và thân của mực có một ống ngắn hình nón, ống này thông với một xoang nằm giữa lớp áo và thân. Nước vào xoang qua khe ở đầu và nhờ sự co cơ, khe này khép lại và nước bị đẩy qua một phễu ở bên thân với một vận tốc lớn. Xoang chứa đầy nước và các tia nước được đẩy ra tiếp nối với nhau nhịp nhàng. Nhờ phản lực của dòng nước mà con vật dịch chuyển được lên phía trước hay về phía sau. Con vật có thể hướng phễu theo những góc khác nhau đối với cơ thể của nó, nhờ đó hướng chuyển động thay đổi. Bằng cách này, mực có thể đi lại trong nước khá nhanh.

Động cơ phản lực và tên lửa

Động cơ phản lực là gì?

Động cơ phản lực là động cơ nhiệt tạo ra lực đẩy theo nguyên lý phản lực, trong đó, có sự biến đổi thế năng nhiên liệu thành động năng dòng phản lực của môi chất làm việc. 
Một động cơ phản lực thông thường có buồng cháy và loa phụt. Trong buồng cháy, xảy ra quá trình giải phóng hóa năng của nhiên liệu và biến đổi nó thành nhiệt năng của dòng khí. Trong loa phụt, thế năng của dòng khí được biến đổi thành động năng của nó với vận tốc lớn hơn rất nhiều và khi đó dòng khí được phụt ra sau khi ra khỏi loa phụt sẽ tạo thành lực đẩy phản lực.

Tên lửa

Tên lửa hay hỏa tiễn là một khí cụ bay, có hoặc không có điều khiển, chỉ sử dụng một lần hoặc nhiều lần, chuyển động nhờ sức đẩy theo nguyên tắc phản lực do khí phụt ra từ động cơ tên lửa.
Trong tiếng Anh, người ta phân biệt ba loại tên lửa.
- Loại thứ nhất là rocket (đôi khi được phiên sang tiếng Việt là "rốc két"), dùng nhiên liệu rắn hoặc lỏng và không có điều khiển.
- Loại thứ hai là missile, có thể dùng nhiên liệu rắn hoặc lỏng và có hệ điều khiển.
- Loại thứ ba là cruise missile là loại tên lửa gắn động cơ, có hoặc không có thuốc phóng, có điều khiển và bay rất thấp.
Phân loại theo công dụng: Tên lửa chiến đấu, tên lửa huấn luyện, tên lửa nghiên cứu khoa học và tên lửa vũ trụ để du hành vũ trụ.
Phân loại theo hệ thống điều khiển: Tên bắn, tên lửa không điều khiển.
Phân loại theo số tầng: tên lửa một tầng, tên lửa nhiều tầng.
Phân theo đầu đạn: tên lửa mang đầu đạn hạt nhân, tên lửa mang đầu đạn thông thường.
Phân loại theo tầm hoạt động: Tên lửa tầm ngắn, tên lửa đạn đạo tầm trung, tên lửa vượt đại châu.

Đặc điểm hoạt động khác nhau giữa động cơ phản lực của máy bay và tên lửa

Động cơ của máy bay phản lực và của tên lửa đều hoạt động với cùng một nguyên tắc là chuyển động bằng phản lực, tuy nhiên về cơ bản giữa chúng vẫn có điểm khác nhau đó là:
- Động cơ phản lực có mang theo chất ôxi hóa để đốt cháy nhiên liệu, do đó nó có thể chuyển động trong chân không giữa các thiên thể, trong khi đó máy bay phản lực chỉ sử dụng tuabin nén để hút, nén không khí nhờ đó có thể đốt cháy nhiên liệu và cũng chính vì vậy máy bay phản lực chỉ hoạt động được trong phạm vi không gian có không khí mà thôi.
- Để thay đổi hướng chuyển động, các tên lửa vũ trụ thường phải có một số động cơ phụ, điều này khác với máy bay phản lực.