Плжалуйста помогите решить задачу,очень прошу какую скорость будет иметь стартовая ракета,масса которой...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
начальная скорость ракеты масса ракеты горение топлива выброс газов скорость газов законы физики уравнение движения импульс баллистика
0

Плжалуйста помогите решить задачу,очень прошу какую скорость будет иметь стартовая ракета,масса которой равна 1т,если в результате горения топлива выбрасывается 200 кг газов со скоростью 2 км/с

avatar
задан 2 месяца назад

2 Ответа

0

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.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Для решения задачи о скорости стартовой ракеты, необходимо воспользоваться законом сохранения импульса. Давайте рассмотрим её подробнее.

Исходные данные:

  • Масса ракеты ( m_0 = 1000 ) кг (1 тонна).
  • Масса выброшенных газов ( m_g = 200 ) кг.
  • Скорость выброса газов относительно ракеты ( v_g = 2000 ) м/c (2 км/с).

Применение закона сохранения импульса

Импульс системы до и после выброса газов должен быть одинаковым, так как внешние силы отсутствуют.

До выброса газов:

  • Импульс ракеты: ( p_{\text{ракета}} = m_0 \cdot 0 = 0 ) (ракета стоит на месте).
  • Импульс газов: ( p_{\text{газы}} = 0 ).

После выброса газов:

  • Импульс ракеты: ( p'{\text{ракета}} = m'{\text{ракета}} \cdot v{\text{ракета}} ), где ( m'{\text{ракета}} ) — масса ракеты после выброса газов, ( v_{\text{ракета}} ) — скорость ракеты после выброса газов.
  • Импульс газов: ( p'_{\text{газы}} = m_g \cdot (-v_g) ), где знак минус указывает, что газы движутся в противоположном направлении относительно ракеты.

Обозначим массу ракеты после выброса газов как ( m'_{\text{ракета}} = m_0 - m_g ).

Согласно закону сохранения импульса: [ 0 = m'{\text{ракета}} \cdot v{\text{ракета}} + m_g \cdot (-v_g) ]

Подставляем известные значения: [ 0 = (1000 - 200) \cdot v_{\text{ракета}} - 200 \cdot 2000 ]

Упрощаем: [ 0 = 800 \cdot v_{\text{ракета}} - 400000 ]

Решаем уравнение относительно ( v{\text{ракета}} ): [ 800 \cdot v{\text{ракета}} = 400000 ] [ v{\text{ракета}} = \frac{400000}{800} ] [ v{\text{ракета}} = 500 \text{ м/с} ]

Таким образом, скорость ракеты после выброса 200 кг газов со скоростью 2000 м/с будет составлять 500 м/с.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме