Какой модуль скорости имеют газы, выходящие из ракеты сразу после сгорания топлива, если масса ракеты без топлива

Какой модуль скорости имеют газы, выходящие из ракеты сразу после сгорания топлива, если масса ракеты без топлива составляет 726 г, она поднимается на высоту 165 м, а масса топлива равна 70 г? В расчетах используйте g = 10 м/c². Ответ округли до сотых.
Raduzhnyy_List_3100

Raduzhnyy_List_3100

Для решения данной задачи мы будем использовать законы сохранения энергии и импульса.

Известные данные:
Масса ракеты без топлива, \(m_1 = 726\) г
Масса топлива, \(m_2 = 70\) г
Высота подъема ракеты, \(h = 165\) м
Ускорение свободного падения, \(g = 10\) м/c²

Первым шагом нам необходимо найти общую массу ракеты с учетом затраченного топлива. Обозначим общую массу ракеты как \(M\):
\[M = m_1 + m_2\]
\[M = 726 \, \text{г} + 70 \, \text{г}\]
\[M = 796 \, \text{г}\]

Затем мы можем найти изменение потенциальной энергии ракеты, когда она поднимается на высоту \(h\). Обозначим изменение потенциальной энергии как \(\Delta E_{\text{пот}}\):
\[\Delta E_{\text{пот}} = M \cdot g \cdot h\]
\[\Delta E_{\text{пот}} = 796 \, \text{г} \cdot 10 \, \text{м/c²} \cdot 165 \, \text{м}\]
\[\Delta E_{\text{пот}} = 1,314,600 \, \text{г} \cdot \text{м²/с²}\]

Следующим шагом мы можем найти модуль скорости газов, выходящих из ракеты, используя закон сохранения импульса. Обозначим модуль скорости газов как \(v\):
\[m_1 \cdot 0 + m_2 \cdot v = M \cdot v\]
\[70 \, \text{г} \cdot v = 796 \, \text{г} \cdot v\]
\[v = \frac{796}{70} \cdot v\]
\[v = 11.371 \cdot v\]

Наконец, мы можем найти конечное значение модуля скорости, разделив обе части уравнения на \(11.371\):
\[v = \frac{796}{70} \, \text{м/с}\]
\[v = 11.371 \, \text{м/с}\]

Ответ:
Модуль скорости газов, выходящих из ракеты сразу после сгорания топлива, составляет около 11.37 м/с (округлено до сотых).
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello