Какова скорость ракеты с стартовой массой 2000 кг, если в результате горения топлива выброшено 200 кг газов со скоростью 4 км/с?
Физика 11 класс Закон сохранения импульса скорость ракеты стартовая масса горение топлива выброс газов физика 11 класс Новый
Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Сначала давайте запишем, что масса ракеты до сгорания топлива составляет 2000 кг, а масса выброшенных газов - 200 кг. Это означает, что масса ракеты после сгорания топлива будет равна:
Теперь, согласно закону сохранения импульса, импульс системы до сгорания топлива равен импульсу системы после сгорания топлива. Это можно записать в виде:
Импульс до = Импульс после
Импульс до сгорания топлива равен нулю, так как ракета находится в состоянии покоя. После сгорания топлива мы можем выразить импульс следующим образом:
Таким образом, у нас есть уравнение:
0 = (масса ракеты после сгорания * скорость ракеты) + (масса выброшенных газов * скорость выброса газов)
Подставим известные значения:
Теперь давайте выразим скорость ракеты V:
Отрицательное значение скорости указывает на то, что ракета движется в противоположном направлении к выброшенным газам. Таким образом, скорость ракеты составляет примерно 444.44 м/с в направлении, противоположном направлению выброса газов.
Ответ: Скорость ракеты составляет примерно 444.44 м/с в противоположном направлении к выброшенным газам.