Каков модуль скорости выхода газов из ракеты, если её масса без топлива составляет 726 г, она поднимается на высоту
Каков модуль скорости выхода газов из ракеты, если её масса без топлива составляет 726 г, она поднимается на высоту 165 м при мгновенном сгорании 70 г топлива? Используй значение g = 10 м/с² при расчётах. Ответ округли до сотых.
09.12.2023 12:06
Инструкция:
Для расчета модуля скорости выхода газов из ракеты мы можем использовать закон сохранения импульса.
Согласно этому закону, изменение импульса системы должно быть равным нулю.
Импульс ракеты до сгорания топлива равен импульсу ракеты после выхода газов.
Импульс ракеты до сгорания топлива:
масса_без_топлива * скорость_ракеты_до_сгорания = импульс_ракеты_до_сгорания
Импульс ракеты после выхода газов:
(масса_без_топлива + масса_топлива) * модуль_скорости_выхода_газов = импульс_ракеты_после_выхода_газов
Следовательно, модуль скорости выхода газов из ракеты можно выразить следующим образом:
модуль_скорости_выхода_газов = импульс_ракеты_до_сгорания / (масса_без_топлива + масса_топлива)
Известно, что импульс ракеты до сгорания топлива равен нулю, так как скорость ракеты до сгорания топлива также равна нулю.
Таким образом, модуль скорости выхода газов из ракеты равен:
модуль_скорости_выхода_газов = 0 / (масса_без_топлива + масса_топлива) = 0
Дополнительный материал:
Для данной задачи модуль скорости выхода газов из ракеты равен 0.
Совет:
Для более глубокого понимания задачи можно изучить закон сохранения импульса и формулы, связанные с ним. Разберите пошаговое решение и обратите внимание на взаимосвязь массы ракеты и скорости выхода газов.
Закрепляющее упражнение:
Как изменится модуль скорости выхода газов из ракеты, если масса топлива составляет 100 г? (округли до сотых)
Разъяснение: Для решения данной задачи, нам необходимо применить законы сохранения импульса. Сначала найдем изменение импульса системы "ракета + газ". Для этого вычислим изменение импульса ракеты и газов, а затем сложим эти значения.
Импульс ракеты вычисляется по формуле: импульс = масса * скорость
Импульс газов можно найти, используя закон сохранения импульса: импульс = масса * скорость
Поскольку ракета и газы двигаются в противоположных направлениях, мы можем написать: (масса ракеты * скорость ракеты) = (масса газов * скорость газов)
По закону сохранения массы, масса ракеты + масса газов остается постоянной:
Масса ракеты без топлива = масса ракеты + масса газов
Имея все необходимые формулы, подставим известные значения и решим уравнения для определения скоростей.
Доп. материал:
Масса ракеты без топлива = 726 г
Высота подъема = 165 м
Масса сгоревшего топлива = 70 г
Ускорение свободного падения g = 10 м/с²
Масса газов = Масса ракеты без топлива - Масса сгоревшего топлива
Масса газов = 726 г - 70 г = 656 г
Импульс ракеты = (Масса ракеты без топлива) * (Скорость ракеты)
=(726 г) * (Скорость ракеты)
Импульс газов = (Масса газов) * (Скорость газов)
=(656 г) * (Скорость газов)
Импульс ракеты = Импульс газов
Таким образом, получаем уравнение:
(726 г) * (Скорость ракеты) = (656 г) * (Скорость газов)
Скорость ракеты = (656 г * Скорость газов) / (726 г)
Решим данное уравнение для вычисления модуля скорости выхода газов из ракеты.
Совет: Для более легкого выполнения данной задачи, рекомендуется быть внимательным при записи и вычислениях формул. Также, следует регулярно изучать законы сохранения импульса, чтобы иметь к ним четкое представление и легко применять их в задачах.
Задача для проверки: Камень массой 0.5 кг сброшен с высоты 10 метров. Какова его скорость на момент падения? Примени значение g = 9.8 м/с². Ответ округли до десятых.