Найди массу выброшенных газов при старте ракеты, используя указанные шаги и заполни пропуски. Ракета весит 436 кг и имеет начальную скорость 43 м/с. Найди массу мгновенно выброшенных газов, если их скорость при старте равна 11 м/с. (Ответ должен быть выражен в тоннах до целых чисел). Шаг 1. Так как ракета находилась в состоянии покоя до старта, импульс системы "ракета - газы" до старта равен: p0 = масса ракеты * начальная скорость ракеты. Шаг 2. Обозначив начальную скорость ракеты после старта как v1, вычисли импульс ракеты после старта с помощью формулы: p1 = масса ракеты * v1. Шаг 3. Обозначив массу газов после старта как m1, найди его значение.
Амелия
Шаг 1. Для начала найдем импульс системы "ракета - газы" до старта. Импульс определяется как произведение массы на скорость. В данном случае, масса ракеты равна 436 кг, а начальная скорость ракеты - 43 м/с. Подставим эти значения в формулу импульса и рассчитаем его:
\[p_{0} = \text{масса ракеты} \times \text{начальная скорость ракеты}\]
\[p_{0} = 436 \, \text{кг} \times 43 \, \text{м/с}\]
Рассчитаем данное произведение:
\[p_{0} = 18,748 \, \text{кг}\cdot\text{м/с}\]
Таким образом, импульс системы "ракета - газы" до старта составляет 18,748 кг·м/с.
Шаг 2. Теперь мы должны вычислить импульс ракеты после старта (обозначим его как \(p_1\)), зная массу ракеты и новую скорость ракеты. Мы задали новую скорость ракеты после старта - 11 м/с. Используем ту же формулу для расчета импульса:
\[p_{1} = \text{масса ракеты} \times \text{скорость ракеты после старта}\]
\[p_{1} = 436 \, \text{кг} \times 11 \, \text{м/с}\]
Выполним несложное умножение:
\[p_{1} = 4,796 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]
Таким образом, импульс ракеты после старта составляет 4,796 кг·м/с.
Для ответа на вопрос о массе мгновенно выброшенных газов, мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы "ракета - газы" до старта равен импульсу ракеты после старта плюс импульсу выброшенных газов. Мы можем записать это как равенство:
\[p_{0} = p_{1} + p_{\text{газы}}\]
где \(p_{\text{газы}}\) - импульс выброшенных газов.
Мы знаем значения импульсов \(p_{0}\) и \(p_{1}\), поэтому можем решить уравнение относительно \(p_{\text{газы}}\):
\[p_{\text{газы}} = p_{0} - p_{1}\]
\[p_{\text{газы}} = 18,748 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} - 4,796 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]
\[p_{\text{газы}} = 13,952 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]
Таким образом, импульс выброшенных газов равен 13,952 кг·м/с.
Однако, нам требуется найти массу выброшенных газов (в тоннах). Для этого мы можем использовать закон сохранения массы. Масса системы "ракета - газы" до старта равна сумме массы ракеты и массы выброшенных газов. Мы также знаем массу ракеты:
\[m_{\text{ракета}} = 436 \, \text{кг}\]
Полученный импульс системы "ракета - газы" должен быть равен сумме импульса ракеты после старта и импульса выброшенных газов:
\[p_{0} = p_{1} + p_{\text{газы}}\]
Массу газов найдем, разделив массу на импульс:
\[m_{\text{газы}} = \frac{p_{\text{газы}}}{v_{\text{газы}}}\]
Используем известные значения для получения ответа:
\[m_{\text{газы}} = \frac{13,952 \, \text{кг} \cdot \, \text{м/с}}{11 \, \text{м/с}}\]
\[m_{\text{газы}} = 1,268 \, \text{кг}\]
Таким образом, масса мгновенно выброшенных газов составляет 1,268 кг, что соответствует 1,3 тоннам (до целых чисел).
\[p_{0} = \text{масса ракеты} \times \text{начальная скорость ракеты}\]
\[p_{0} = 436 \, \text{кг} \times 43 \, \text{м/с}\]
Рассчитаем данное произведение:
\[p_{0} = 18,748 \, \text{кг}\cdot\text{м/с}\]
Таким образом, импульс системы "ракета - газы" до старта составляет 18,748 кг·м/с.
Шаг 2. Теперь мы должны вычислить импульс ракеты после старта (обозначим его как \(p_1\)), зная массу ракеты и новую скорость ракеты. Мы задали новую скорость ракеты после старта - 11 м/с. Используем ту же формулу для расчета импульса:
\[p_{1} = \text{масса ракеты} \times \text{скорость ракеты после старта}\]
\[p_{1} = 436 \, \text{кг} \times 11 \, \text{м/с}\]
Выполним несложное умножение:
\[p_{1} = 4,796 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]
Таким образом, импульс ракеты после старта составляет 4,796 кг·м/с.
Для ответа на вопрос о массе мгновенно выброшенных газов, мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы "ракета - газы" до старта равен импульсу ракеты после старта плюс импульсу выброшенных газов. Мы можем записать это как равенство:
\[p_{0} = p_{1} + p_{\text{газы}}\]
где \(p_{\text{газы}}\) - импульс выброшенных газов.
Мы знаем значения импульсов \(p_{0}\) и \(p_{1}\), поэтому можем решить уравнение относительно \(p_{\text{газы}}\):
\[p_{\text{газы}} = p_{0} - p_{1}\]
\[p_{\text{газы}} = 18,748 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} - 4,796 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]
\[p_{\text{газы}} = 13,952 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\]
Таким образом, импульс выброшенных газов равен 13,952 кг·м/с.
Однако, нам требуется найти массу выброшенных газов (в тоннах). Для этого мы можем использовать закон сохранения массы. Масса системы "ракета - газы" до старта равна сумме массы ракеты и массы выброшенных газов. Мы также знаем массу ракеты:
\[m_{\text{ракета}} = 436 \, \text{кг}\]
Полученный импульс системы "ракета - газы" должен быть равен сумме импульса ракеты после старта и импульса выброшенных газов:
\[p_{0} = p_{1} + p_{\text{газы}}\]
Массу газов найдем, разделив массу на импульс:
\[m_{\text{газы}} = \frac{p_{\text{газы}}}{v_{\text{газы}}}\]
Используем известные значения для получения ответа:
\[m_{\text{газы}} = \frac{13,952 \, \text{кг} \cdot \, \text{м/с}}{11 \, \text{м/с}}\]
\[m_{\text{газы}} = 1,268 \, \text{кг}\]
Таким образом, масса мгновенно выброшенных газов составляет 1,268 кг, что соответствует 1,3 тоннам (до целых чисел).
Знаешь ответ?