Какое время горения ракеты, если она была запущена под углом 60º к горизонту с начальной скоростью 90,4 м/с и вспыхнула в наивысшей точке своей траектории?

Физика 11 класс Динамика движения тел в воздухе время горения ракеты угол 60 градусов начальная скорость 90,4 м/с наивысшая точка траектории физика 11 класс Новый

Чтобы найти время горения ракеты, нужно сначала определить время, за которое ракета достигает наивысшей точки своей траектории. Для этого воспользуемся законами кинематики.

Шаг 1: Разложение начальной скорости

Начальная скорость ракеты составляет 90,4 м/с, и она была запущена под углом 60º к горизонту. Мы можем разложить эту скорость на горизонтальную и вертикальную компоненты:

• Вертикальная компонента (Vy) = V * sin(60º)
• Горизонтальная компонента (Vx) = V * cos(60º)

Где V - начальная скорость ракеты.

Теперь подставим значения:

• Vy = 90,4 * sin(60º) ≈ 90,4 * 0,866 ≈ 78,2 м/с
• Vx = 90,4 * cos(60º) ≈ 90,4 * 0,5 ≈ 45,2 м/с

Шаг 2: Определение времени подъема

Для того чтобы найти время, за которое ракета достигнет наивысшей точки, используем уравнение движения по вертикали. В наивысшей точке вертикальная скорость становится равной нулю. Мы можем использовать следующее уравнение:

Vy_final = Vy_initial - g * t

Где:

• Vy_final = 0 (в наивысшей точке)
• Vy_initial = 78,2 м/с (вертикальная компонента начальной скорости)
• g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения)
• t - время подъема

Подставим известные значения:

0 = 78,2 - 9,81 * t

Теперь решим это уравнение относительно t:

• 9,81 * t = 78,2
• t = 78,2 / 9,81 ≈ 7,97 секунд

Шаг 3: Общее время полета

Общее время полета ракеты будет в два раза больше времени подъема, так как ракета поднимается и затем опускается обратно:

• t_total = 2 * t ≈ 2 * 7,97 ≈ 15,94 секунд

Шаг 4: Время горения ракеты

Так как ракета вспыхнула в наивысшей точке своей траектории, время горения ракеты будет равно времени, проведенному в полете до этого момента, то есть:

• Время горения = t ≈ 7,97 секунд

Ответ: Время горения ракеты составляет примерно 7,97 секунд.