Какова скорость ракетоплана в конце первой секунды движения, если реактивный двигатель, который имеет начальную массу
Какова скорость ракетоплана в конце первой секунды движения, если реактивный двигатель, который имеет начальную массу 0,37 тонны, выбрасывает продукты сгорания порциями массой 102 грамма и скоростью 663 м/с из сопла двигателя, при условии происхождения 10 взрывов в двигателе за 1 секунду? Ответ должен быть округлен до сотых.
29.11.2023 20:12
Написать свой ответ:
Разъяснение:
Для решения задачи мы можем использовать законы сохранения количества движения. Первый закон гласит, что сумма импульсов до и после взаимодействия тел должна оставаться неизменной, если внешние силы не действуют.
Сначала найдем изменение импульса, произведенное каждым взрывом:
Изменение импульса = масса продуктов сгорания * скорость выброса.
Далее найдем общее изменение импульса за 1 секунду, учитывая количество взрывов:
Общее изменение импульса = изменение импульса * количество взрывов.
Затем найдем изменение импульса всей системы (равное импульсу ракетоплана):
Изменение импульса системы = масса ракетоплана * скорость ракетоплана в конце первой секунды движения.
Теперь мы можем использовать закон сохранения импульса, чтобы найти скорость ракетоплана:
Изменение импульса системы = общее изменение импульса.
Используя эти формулы, можно рассчитать скорость ракетоплана в конце первой секунды движения.
Пример:
Дано:
Масса продуктов сгорания = 102 г = 0,102 кг
Скорость выброса продуктов сгорания = 663 м/с
Количество взрывов = 10
Масса ракетоплана = 0,37 тонны = 0,37 * 1000 кг
Используя формулы, мы можем рассчитать:
Изменение импульса = (0,102 кг) * (663 м/с) = 67,686 кг·м/с
Общее изменение импульса = (67,686 кг·м/с) * 10 = 676,86 кг·м/с
Теперь, согласно закону сохранения импульса:
Импульс ракетоплана = 676,86 кг·м/с
Для определения скорости ракетоплана:
ИЗменение импульса ракетоплана = (0,37 * 1000 кг) * скорость ракетоплана в конце первой секунды движения.
676,86 кг·м/с = (0,37 * 1000 кг) * скорость ракетоплана в конце первой секунды движения.
Из этого следует, что скорость ракетоплана в конце первой секунды движения составляет около 1830,16 м/с.
Совет:
Для лучшего понимания задачи, рекомендуется изучить законы сохранения импульса и основные принципы работы реактивных двигателей.
Упражнение:
Скорость выброса продуктов сгорания из реактивного двигателя составляет 600 м/с. Если масса продуктов сгорания равна 100 г, а количество взрывов в двигателе за 1 секунду равно 8, найдите скорость ракетоплана в конце первой секунды движения, если масса ракетоплана 0,5 тонны. Ответ округлите до сотых.