Галлактический корабль массой 10т движется со скоростью 9км/с.При торможении из него
Галлактический корабль массой 10т движется со скоростью 9км/с.При торможении из него были выброшены тормозными движками 1450кг товаров сгорения со скоростью 3км/с условно корпуса в направлении движения.Обусловьте скорость коробля 100м/с,определите скорость движения ракеты.
Задать свой вопросmк = 10 т = 10000 кг.
mг = 1450 кг.
mк = 10 т = 10000 кг.
mг = 1450 кг.
Vк = 9 км/с = 9000 м/с.
u = 3 км/с = 3000 м/с.
Vк1 - ?
Скорость вылета газов
Найдем скорость вылета газов Vг1 условно земли.
Так как u - скорость движения газов условно корабля, а сам корабль движется условно земли после выброса газов со скоростью Vк1. Сообразно закону относительности движения, скорость газов Vг условно земли будет суммой: Vг = u + Vк1.
Закон сохранения импульса
Для решения задачки воспользуемся законом сохранения импульса: рк + рг = рк1 + рг1, где
- рк - импульс корабля до начала торможения;
- рг - импульс газов до торможения;
- рк1 - импульс корабля после торможения;
- рг1 - импульс газов во время торможения.
Импульсом тела р именуется произведение массы тела m на скорость его движения V: р = m *V.
Импульс корабля до начала торможения рк будет определяться формулой: рк = mк *Vк.
Импульс газов до начала торможения рг будет определяться формулой: рг = mг *Vк.
Импульс корабля до во время торможения рк1 будет определяться формулой: рк1 = mк *Vк1.
Импульс газов во время торможения рг1 будет определяться формулой: рг1 = mг *Vг1.
Закон сохранения импульса будет иметь вид: mк *Vк + mг *Vк = mк *Vк1 + mг*Vг1.
Так как Vг = u + Vк1, то закон сохранения будет иметь вид: mк *Vк + mг *Vк = mк *Vк1 + mг*(u + Vк1).
mк *Vк + mг *Vк = mк *Vк1 + mг*u + mг *Vк1;
mк *Vк + mг *Vк - mг*u = mк *Vк1 + mг *Vк1;
mк *Vк + mг *Vк - mг*u = (mк + mг) *Vк1;
Формула для скорости корабля при посадке будет иметь вид: Vк1 = (mк *Vк + mг *Vк - mг*u) /(mк + mг).
Vк1 = (10000 кг *9000 м/с + 1450 кг *9000 м/с - 1450 кг *3000 м/с) /(10000 кг + 1450 кг) = 8620 м/с = 8,6 км/с.
Ответ: скорость корабля после торможения станет Vк1 = 8620 м/с = 8,6 км/с.
Vк = 9 км/с.
mт = 1450 кг.
Vт/к = 3 км/с.
Vк" - ?
Найдем скорость топлива Vт условно недвижной системы отсчета: Vт = Vт/к + Vк, так как топлива вылетает в направлении движения корабля, он тормозится.
Vт = 3 км/с + 9 км/с = 12 км/с.
Для замкнутой системы: ракета-горючее справедлив закон сохранения импульса.
mк *Vк - импульс до выброса газов из корабля.
(mк - mт) *Vк" - импульс корабля после выброса газов.
mк *Vк = (mк - mт) *Vк" + mт *Vт.
Vк" = (mк *Vк - mт *Vт) / (mк - mт).
Vк" = (10000 кг *9 км/с - 1450 кг *12 км/с) / (10000 кг - 1450 кг) = 8,5 км/с.
Ответ: скорость ракеты при торможении составляет Vк" = 8,5 км/с.
-
Вопросы ответы
Статьи
Информатика
Статьи
Химия.
Русский язык.
Геометрия.
Физика.
Русский язык.
Химия.
Математика.
География.
Литература.
Разные вопросы.