Для решения данной задачи нам необходимо использовать законы сохранения импульса.
Импульс ракеты до начала сгорания топлива равен нулю, так как ракета находится в покое. После сгорания топлива ракета начинает двигаться в противоположном направлении, выбрасывая газы.
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после сгорания топлива должна быть равна. Импульс газов равен массе газов, умноженной на их скорость:
p = m v
p = 200 кг 2 км/с = 400 кг*м/с
Так как сумма импульсов до и после сгорания топлива равна нулю, импульс ракеты после сгорания топлива будет равен -400 кг*м/с. Это значение равно импульсу газов, но с противоположным знаком.
Масса ракеты m = 1000 кг
Скорость ракеты v = ?
Импульс ракеты после сгорания топлива равен импульсу газов:
mv = -400 кгм/с
Отсюда находим скорость ракеты:
v = -400 кг*м/с / 1000 кг = -0.4 м/с
Таким образом, стартовая ракета будет иметь скорость -0.4 м/с в противоположном направлении относительно выброшенных газов.