Урок № 52
Тема: Фізичні основи ракетної техніки. Досягнення космонавтики.
Мета: Ознайомити учнів з основами ракетної техніки;
Розвивати:
- полікультурну компетенцію на прикладах досягнень космонавтики;
- самоосвітню, інформаційну компетенцію під час роботи з підбору інформації досягнень космонавтики;
- соціальну і громадську компетенцію при виконані вправи «Виборча компанія» для усвідомлення відповідальності за використання досягнень фізики, для безпеки суспільства;
- вміння працювати в групі, досягати порозуміння та налагоджувати співпрацю;
- уміння аргументувати свою думку;
- навички критичного та аналітичного мислення;
Виховувати толерантне ставлення до поглядів іншої особи; відповідальність.

Тип уроку: Комбінований

І Актуалізація опорних знань учнів.
1) Яку систему можна вважати замкненою?
2) Дайте означення імпульсу тіла. Якою є одиниця його вимірювання в системі СІ?
3) Сформулюйте закон збереження імпульсу.
4) Дайте означення реактивного руху. Приведіть приклади.
5) Яке числове значення І космічної швидкості?
6) Опишіть досліди зі спостереження реактивного руху.

ІІ Вивчення нового матеріалу.

1.Фізичні основи ракетної техніки (відео запуску ракети).

Ракета – літальний апарат, який переміщується в просторі завдяки реактивній тязі, що виникає внаслідок відкидання ракетою власної маси.
Відокремлюваною частиною ракети є струмінь гарячого газу, який утворюється в ході згоряння палива.
Коли газовий струмінь із величезною швидкістю викидається із сопла ракети, то оболонка ракети одержує потужний імпульс, напрямлений у бік, протилежний швидкості руху струмення.
Двигун ракети – це тепловий двигун (що є нагрівником, робочим тілом і нагрівником).
Якщо уявити такий варіант, що все паливо ракети згоряє миттєво, то закон збереження імпульсу після згоряння палива виглядав би так:
0 = mv(oб) + mv(г), де доданки відповідно імпульс оболонки і імпульс газу, звідси
V(об) = (m(г) / m (об)) v((г),
Маса газу для виведення ракети на орбіту повинна в 200 разів перевищувати масу оболонки, а це нереально реалізувати технічно.
В реальності паливо згоряє поступово, а на рух ракети помітно впливає опір повітря. Ще на початку ХХ ст. було доведено, що одноступенева ракета не зможе покинути Землю.
Це можливо тільки за допомогою багатоступеневих ракет: у таких ракетах ступені зі спорожнілими паливними резервуарами відкидаються в польоті ( і згоряють в атмосфері через тертя об повітря).
При цьому маса ракети зменшується, відповідно збільшується швидкість її руху.
Всі сучасні ракети – носії є багатоступенчатими. На відео зображено триступеневу ракету – носія «Восток» (аналогічною) на якій 12 квітня 1961 року здійснив перший політ у космос Ю.О.Гагарін.
Вона складається із 4 бічних блоків – І ступінь, розташована навколо центрального блоку – ІІ ступінь, космічний апарат установлений на ІІІ ступені під газовим обтічником, який захищає його під час польоту в щільних шарах атмосфери.

ІІІ Згадаємо основні досягнення космонавтики та внесок українських вчених у розвиток космонавтики.
( Хронологія досягнень космонавтики)

ІV «Але чи корисним для людства є освоєння космічного простору.»
Давайте це зʼясуємо за допомогою проведення «Виборчої компанії».
(два стільці з написами «погоджуюсь» і «не погоджуюсь » стоять в центрі класу, парти розташовані паралельно стільцям)

Зараз я прочитаю твердження з яким ви можете погодитися більшою або меншою мірою:
«Людство повинно відмовитись від освоєння космічного простору»
(прошу вас зайняти сторону відповідно до того наскільки ви погоджуєтесь або не погоджуєтесь з цим твердженням , або ж займіть місце за партою, якщо ви ще невизначились.)
1. Зараз лідерам кожної із груп надається 1 хвилина для викладання свого обґрунтування згоди або незгоди з твердженням (всі уважно слухають).
2. Далі присутні учні повинні стати з боку промовця з думкою якого вони згодні і кожна група надає аргументи на підтримку своєї позиції.
3. Надаємо слово кожному промовцеві для презентації аргументів.
4. «А зараз всім учасникам виборчої компанії пропонуємо остаточно визначитись із своїми пріоритетами і перейти в ту сторону аргументи якої є більш переконливими»
5. А тепер дайте відповіді на такі питання : «Чи хтось змінив свою думку в ході дискусії? Якщо так то які саме аргументи вас переконали?»
6. Головний аргумент:
Україна є четвертою у світі державою з розвитку космічної галузі. Генеральна лінія національного розвитку – це створення умов для подальшого розвитку ракетобудування і космонавтики.

Аргументи
За Проти
-екологія атмосфери; - загроза астероїдної «атаки»;
-навколоземне сміття; - пошук нового місця проживання для людства;
-великі фінансові витрати. – пошук корисних копалин на інших планетах;
- готовність зустрічі з позаземними цивілізаціями.
V Підсумок уроку.
VІ Домашнє завдання.
Додаткові матеріали

Ю́рій Васи́льович Кондратю́к (справжнє ім'я Шаргей Олександр Гнатович; 21 червня 1897, Полтава, Російська імперія (нині Україна) — початок жовтня 1941) — український, радянський вчений-винахідник, один із піонерів ракетної техніки й теорії космічних польотів. Автор так званої «траси Кондратюка», якою подорожували на Місяць космічні кораблі «Аполлон».

Корольов (Королів) Сергій Павлович (30 грудня 1906 (12 січня 1907), Житомир — 14 січня 1966) —радянський український вчений у галузі ракетобудування та космонавтики, конструктор.

Хронологія досягнень космонавтики
• 1957- перша міжконтинентальна балістична ракета Р-7 "Сімка"
• 04.10.1957- запущений Супутник-1 - перший штучний супутник Землі
• 1957-собака Лайка стає першим землянином в космосі
• 1959- перший космічний апарат пройшов на відстані 6000 км від Місяця і вийшов на геліоцентричну орбіту, АМС " Місяць-1 "
• 1959- перше досягнення поверхні Місяця. АМС " Луна-2 "доставила на Місяць вимпел СРСР
• 1959- перше фотографування зворотного боку Місяця здійснено станцією " Місяць-3 ". Перший гравітаційний маневр
• 1960-Білка і Стрілка стають першими космонавтами, що повернулися живими після орбітального польоту на кораблі " Супутник-5 "
• 1961- перший запуск космічного апарату з навколоземної орбіти до іншої планети у бік Венери, АМС " Венера-1 "
• 12.04.1961- перший у світі політ людини в космос, Юрій Гагарін на кораблі Схід-1
• 1961- людина вперше провів в космосі більше доби, Герман Титов на кораблі Восток-2
• 1962- перший у світі груповий космічний політ на кораблях Восток-3 і Восток-4
• 16.06.1963- перша жінка в космосі, Валентина Терешкова на кораблі Восток-5
• 1964- перший у світі багатомісний космічний корабель, Схід-1
• 1965- перший у світі вихід людини у відкритий космос, Олексій Леонов на кораблі Восход-2
• 1966- перша в світі м'яка посадка на поверхню Місяця. Перші знімки з поверхні Місяця, АМС " Місяць-9 "
• 1966- вперше досягнута поверхню планети Венера, АМС " Венера-3 "
• 1966- перший штучний супутник Місяця, АМС " Луна-10 "
• 1967- перша стиковка двох безпілотних космічних апаратів " Космос-186 "та" Космос-188 "
• 1968- перше повернення космічного апарату на Землю після обльоту Місяця. На борту корабля "Зонд-5" перебували живі істоти: черепахи, плодові мухи, черв'яки, рослини, насіння, бактерії
• 1969- перша стикування двох пілотованих космічних кораблів, Союз-4 і Союз-5
• 1969-Аполлон-11 : висадка людей на Місяці
• 1970- вперше автоматична станція доставила на Землю зразки місячного грунту, АМС " Місяць-16 "
• 1970- перший напівавтоматичний самохідний апарат керований із Землі доставлено на Місяць, Місяцехід-1
• 1970- перша в світі м'яка посадка на поверхню іншої планети. АМС " Венера-7 "справила посадку на Венеру
• 1971- перша в світі орбітальна пілотована космічна станція, " Салют-1 "
• 1971- вперше досягнута поверхню Марса, АМС " Марс-2 "
• 1971- перша м'яка посадка на поверхню Марса, АМС " Марс-3 "
• 1973- апарат Піонер-10 вперше перетнув пояс астероїдів
• 1975- перший штучний супутник Венери, АМС " Венера-9 "
• 1975- перші в світі знімки з поверхні Венери, АМС " Венера-9 "і"Венера-10 "
• 1983- апарат Піонер-10 вперше покинув межі Сонячної системи
• 1984- перша жінка у відкритому космосі, Світлана Савицька на станції Салют-7
• 1986- перша багатомодульна довготривала орбітальна станція, ДОС " Світ ". Пропрацювала до 2001 року
• 1986- перші аеростатні зонди в атмосфері Венери, АМС " Вега-1 "і" Вега-2 "
• 1986- перше зближення з кометою Галлея, отримані перші знімки її ядра, АМС " Вега-1 "і" Вега-2 "
• 1987- перший екіпаж пропрацював в космосі понад один рік, Володимир Тітов та Муса Манаров на станції " Світ "
• 1988- перша автоматична посадка багаторазового транспортного космічного корабля, корабель " Буран "
• 1989- перше зближення з Фобосом - супутником Марса, АМС " Фобос-2 "
• 1997-Mars Pathfinder : апарат досяг планети Марс
• 2003- відкриття Великої Стіни Слоуна; апарат Вояджер-1досяг меж Сонячної системи
• 2004-марсоходиSpirit і Opportunity досягли поверхні планети Марс
• 2005-зонд Гюйгенс досяг поверхні супутника Сатурна Титан.
• 2007- апарат Вояджер-2 досяг меж Сонячної системи
• 2008- апарат Фенікс досяг поверхні Марса
Досягнення України у космічній сфері
-Леонід Каденюк став першим космонавтом з українським паспортом, який побував в космосі. Він здійснив політ на американському шатлі "Колумбія" з 19 листопада по 5 грудня 1997 року у якості спеціаліста з корисного навантаження.
-Україна - одна з небагатьох країн світу, яка має замкнутий цикл ракетобудування, починаючи з ракетного палива, закінчуючи готовими корпусами, ракетами-носіями і космічними апаратами. Левова частка створення космічного устаткування припадає на державні підприємства, які підпорядковуються спеціальному уповноваженому органу - Державному космічному агентству України. У нашій країні виробляється наступне космічне обладнання:
- двигуни, вузли і агрегати РН,
- космічні апарати,
- окремі системи КА,
- ракетно-космічні комплекси,
- ракети-носії.
-За час незалежності українськими ракетами було здійснено 148 пусків. Ракети стартували з космодромів Плесецьк, Байконур, Воллопс, платформи "Морський старт". На орбіту було виведено близько 300 космічних апаратів на замовлення різних країн світу.
-За роки незалежності Україна запустила в космос три супутники для дистанційного зондування Землі власної розробки і виробництва-"Січ-1", "Січ-1М", "Січ-2".
-В Україні були розроблені і вироблені перший ступінь для американської ракети-носія Antares і двигун для європейської ракети-носія Vega.
-Зараз в плани Державного космічного агентства України входить створення супутників "Січ-2-1" і "Січ-2М", "Січ-3-О", "Січ-3-Р", які повинні бути готові до 2018 років відповідно . В процесі розробки знаходиться науково-технічний штучний супутник "Мікросат". Всього до 2022 року Україна планує запустити шість супутників.

Класи: Середня школа

Предмети: Фізика, Астрономія