Question

Помогите с физикой, пожалуйста!! 35 баллов из сопла покоящейся на старте ракеты массой 600 кг вылетают одной порцией продукты сгорания топлива массой 15 кг со скоростью 2 км/с относительно земли, направленной вертикально вниз. до какой высоты поднялась бы ракета, если бы сопротивлением воздуха можно было пренебречь?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

m1 = 600 кг

m2 =  15 кг

V2 =  2000 м/с

h = ?

по закону сохранения импульса

V1 = m2*V2/m1 = 2000*15 / 600 =  50 м/с

найдем высоту подъема

h = V1^2 / (2*g) = 50^2 / (2*10) = 125 метров

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии. Первым делом, найдем скорость ракеты после выброса продуктов сгорания топлива.

Масса ракеты до выброса продуктов сгорания топлива: 600 кг Масса выброшенных продуктов сгорания топлива: 15 кг Скорость выброса продуктов сгорания топлива: 2 км/с

Используем закон сохранения импульса: Масса ракеты до выброса продуктов сгорания топлива * скорость ракеты до выброса = (Масса ракеты после выброса продуктов сгорания топлива + Масса выброшенных продуктов сгорания топлива) * скорость ракеты после выброса

Подставим известные значения: 600 кг * V_0 = (600 кг - 15 кг) * V_1

Решим уравнение относительно скорости ракеты после выброса продуктов сгорания топлива: V_1 = (600 кг * V_0) / (600 кг - 15 кг)

Теперь, чтобы найти высоту, на которую поднялась бы ракета, если бы можно было пренебречь сопротивлением воздуха, воспользуемся законом сохранения энергии.

Энергия до выброса продуктов сгорания топлива: E_0 = (1/2) * M * V_0^2 Энергия после выброса продуктов сгорания топлива: E_1 = (1/2) * (M - m) * V_1^2 + m * V_1^2

где M - масса ракеты до выброса продуктов сгорания топлива, m - масса выброшенных продуктов сгорания топлива, V_0 - скорость ракеты до выброса, V_1 - скорость ракеты после выброса.

Подставим известные значения: E_0 = (1/2) * 600 кг * V_0^2 E_1 = (1/2) * (600 кг - 15 кг) * V_1^2 + 15 кг * V_1^2

Так как сопротивление воздуха можно пренебречь, то энергия до выброса продуктов сгорания топлива равна энергии после выброса продуктов сгорания топлива: (1/2) * 600 кг * V_0^2 = (1/2) * (600 кг - 15 кг) * V_1^2 + 15 кг * V_1^2

Решим уравнение относительно скорости ракеты после выброса продуктов сгорания топлива: (1/2) * 600 кг * V_0^2 = (1/2) * (600 кг - 15 кг) * V_1^2 + 15 кг * V_1^2

Теперь, чтобы найти высоту, на которую поднялась бы ракета, воспользуемся формулой для потенциальной энергии: E_p = m * g * h

где m - масса ракеты после выброса продуктов сгорания топлива, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Подставим известные значения: E_p = (600 кг - 15 кг) * 9.8 м/с^2 * h

Теперь найдем высоту: h = (1/((600 кг - 15 кг) * 9.8 м/с^2)) * ((1/2) * 600 кг * V_0^2 - (1/2) * (600 кг - 15 кг) * V_1^2 - 15 кг * V_1^2)

Вычислим значение высоты, подставив известные значения в формулу.