Проект водяная ракета по принципу реактивного движения

1.

Проект " В одяная
ракета"
по принципу реактивного движения
Исследование ф изических законов, лежащих в основе
движения ракет
22.12.2025
Физика | Реактивное движение | Водяная ракета
Образовательный проект

2.

Введение в проект
Цели проекта
Создать наглядную демонстрацию принципа реактивного движения
О чем эта презентация
Теоретические основы реактивного
движения
Изучить теоретические основы физики, лежащие в основе движения ракет
Применить законы физики на практике через практическое создание и
запуск ракеты
Конструкция и сборка водяной ракеты
Этапы изготовления и запуска
Анализ результатов экспериментов
"Проект позволит глубже понять законы физики, лежащие в основе
движения ракет."
22 декабря 2025

3.

Теоретические основы реактив ного дв ижения
Закон Нь ютона III
Закон сохранения импул ь са
"Действие равно противодействию"
В замкнутой системе сумма импульсов всех тел остается
При каждом действии на тело, оно испытывает равное по
постоянной.
величине и противоположное по направлению действие со
стороны этого тела.
Ракета
Вода
Если ракет а от брасывает воду с определенной скорост ью,
она получает импульс в прот ивоположном направлении.
Чт обы суммарный импульс сист емы ост авался равным нулю,
шарик начинает двиг ат ься в ст орону, прот ивоположную
ист ечению воздуха.
Таким образом, реактивное движение — это движение, возникающее при отделении от тела некоторой его части с
определенной скоростью.
3 / 10

4.

Примеры реактив ного дв ижения в природе и
тех нике
В природе
В технике
Каль мары, осьминоги, мед узы
Реактив ные дв игател и
Движутся, резко выталкивая воду из мантийной
полости, двигаясь в противоположном
направлении. Тело кальмара по форме схоже с
Используются в самолетах, ракетах и космических кораблях.
Создают тягу, выбрасывая газы с большой скоростью в
противоположном направлении.
ракетой.
Б ешеный огурец (E cballium
elaterium)
При созревании плод отцепляется от
В одомет ные дв ижит ел и
Применяются на плавающей бронетанковой технике и малых
судах, работающих на мелководье, используя принцип реактивного
движения с водой в качестве рабочего тела.
плодоножки, и под высоким давлением из него
выбрасывается жидкость с семенами на
расстояние более 6 метров.
4 / 10

5.

Конструкция водяной ракеты
Корпус
Пластиковая бутылка объемом от 1,5 до 2 литров. Это оптимальный размер,
Носовой обтекате
обеспечивающий хорошие полетные характеристики.
Корп
Стабил изаторы
Небольшие крылья, прикрепляемые к нижней части корпуса. Обеспечивают
устойчивость ракеты в полете, предотвращая ее беспорядочное движение.
Стабилиза
Носовой обтекател ь
Элемент, устанавливаемый на верхнюю часть бутылки для улучшения
аэродинамических свойств ракеты и уменьшения сопротивления воздуха.
5 / 10

6.

Пусковая установка
Стартовая установка для запуска водяной ракеты включает в
себя следующие ключевые элементы:
Основание (станина)
Прочная платформа для устойчивости всей конструкции
Направляющая трубка
Металлопластиковая труба, вертикально закрепленная на
основании
Клапан (ниппель)
Установлен в нижней части трубки для подсоединения насоса
Механизм спуска
Устройство для быстрого отсоединения ракеты после достижения
нужного давления
6 / 10

7.

Принцип действия водяной ракеты
1
Заполнение водой
Бутылка заполняется водой на 1/3 объема — оптимальное соотношение для
максимальной высоты
2
Герметизация
Бутылка с водой устанавливается на направляющую трубку, горлышко
прилегает к пробке
3
Накачка воздуха
Через ниппель в бутылку накачивается воздух, увеличивая давление над
водой
Ключевые физические законы
Третий закон Ньютона: "Действие равно
противодействию"
Закон сохранения импульса
4
Создание реактивной тяги
Принцип реактивного движения
Сжатый воздух выталкивает воду через сопло. По третьему закону Ньютона
возникает равная реактивная тяга
7 / 10

8.

Проведение эксперимента и резул ьтаты
Методика запуска
Зависимость дальности полета от угла запуска
Запуск на открытом пространстве, вдали от зданий и
электропередач
Оптимальное давление для бутылки 1.5 л: 4-5 атмосф ер
Оптимальное соотношение воды и воздуха: ~1/3 объема
Угол запуска
Конструкция сопла
Для максимальной дальности
— около 45° к горизонту
Площадь сечения влияет на
расход топлива и тяговое
усилие
Кл ючев ые в ыводы:
Наибольшая дальность (72.2 м) — при использовании сопла
№2
Угол 45° обеспечивает максимальную дальность полета
Сопла с переменным сечением дают лучшие результаты
8 / 10

9.

Ф изические расчеты
Скорость истечения
Массовый расход
V = √(2P/ρ)
Сил а тяги
ṁ=ρ·S·V
F=2·λ·P·S
V — скорость истечения жидкости (м/с)
ṁ — массовый расход жидкости (кг/с)
F — тяговое усилие (Н)
P — избыточное давление газа в ракете (Па)
ρ — плотность жидкости (кг/m³)
λ — коэфф ициент перепада давления (≈ 0.43)
S — площадь узкой части сопла (м²)
ρ — плотность жидкости (кг/м³)
V — скорость истечения жидкости (м/с)
P — давление воды на выходе из сопла (Н/м²)
S — площадь сечения сопла на выходе (м²)
Пример расчета:
При давлении 400000 Н/м² и плотности воды 1000
кг/м³:
V = √(2 × 400000/1000) = √800 ≈ 28.28 м/с
Зависимость:
Массовый расход прямо пропорционален площади
сопла и скорости истечения.
Пример расчета (дл я сопла №1 ):
При P = 400000 Н/м², S = 0.00053 м² и λ = 0.43:
F = 2 × 0.43 × 400000 × 0.00053 ≈ 1 82.32 Н
Эти расчеты позволяют теоретически предсказать поведение ракеты и сравнить их с экспериментальными данными

10.

Заключение
Подтверждение теории
Фундаментальные законы
Образовательная ценность
ЭкспериментальныеResults подтвердили
теоретические положения о зависимости
дальности полета от объема воды, давления
воздуха и конструкции сопла.
Проект демонстрирует третий закон Ньютона и
закон сохранения импульса, делая их
понятными и осязаемыми.
Это эффективный и безопасный способ
практического изучения фундаментальных
законов физики.
Практическая значимость
Создание водяной ракеты является увлекательным экспериментом и эффективным образовательным инструментом,
помогающим понять законы физики. Этот проект открывает возможности для дальнейших исследований и может быть
использован в образовательных и научных демонстрациях.
Проект водяная ракета по принципу реактивного движения
22 декабря 2025