Какова скорость ракетоплана в конце первой секунды движения, если реактивный двигатель ракетоплана, который весит 0,37

Предмет вопроса: Скорость ракетоплана

Объяснение: Для решения этой задачи, мы должны использовать закон сохранения импульса. Импульс, который выпускается двигателем ракеты, равен импульсу ракеты вследствие того, что реактивные силы действуют по закону взаимодействия. Импульс ракеты можно рассчитать, умножив массу ракеты на ее скорость, а импульс газа можно найти, умножив массу газа на его скорость выхода из сопла двигателя. Таким образом, сумма импульсов газа и ракеты должна быть равна нулю.

Для нахождения скорости ракетоплана в конце первой секунды движения, мы должны использовать формулу:

Масса газа, выпущенного за 1 секунду = Масса газа, выпущенного за одну порцию × Количество порций в секунду.

Теперь мы можем рассчитать импульс газа и ракеты, и использовать их, чтобы найти скорость ракетоплана.

Пример:
Масса газа, выпущенного за одну порцию = 102 г = 0.102 кг
Количество порций в секунду = 10

Масса ракетоплана = 0.37 тонны = 370 кг
Скорость выхода из сопла двигателя = 663 м/с

Масса газа, выпущенного за 1 секунду = 0.102 кг × 10 = 1.02 кг

Импульс газа = 1.02 кг × 663 м/с = 675.06 кг·м/с

Импульс ракеты = 370 кг × V (скорость ракетоплана)

Используя закон сохранения импульса: Импульс газа + Импульс ракеты = 0

675.06 кг·м/с + 370 кг × V = 0

370 кг × V = -675.06 кг·м/с

V (скорость ракетоплана) = -675.06 кг·м/с / 370 кг

V ≈ -1.824 м/с

Таким образом, скорость ракетоплана в конце первой секунды движения составляет примерно -1.824 м/с.

Совет: Помните, что в данной задаче отрицательный знак скорости указывает на то, что ракетоплан движется в обратном направлении.

Задание для закрепления: Какова будет скорость ракетоплана в конце двух секунд движения, при условии, что в двигателе происходит 15 взрывов в секунду? Ответьте с пояснением и подробным расчетом.