Question

Из сигнальной ракеты массой 100г вылетают мгновенно азы массой 150г со скоростью 300м/с. На какую максимальную высоту может подняться ракета?

Answer 1

Ответ:

Дано:

m₁ = 0,1 кг

V₂ = 300 м/с

m₂ = 150 г

h = ?

Решение:

0 = m₁V₁+m₂V₂

V₂ = m₁V₁/m₂ = 0,1*300/0,3 = 100 (м/с )

h = V²/2g = 10000/20 = 500 м

Ответ: 500 м

Answer 2

Ответ:

Объяснение:

дано

m1=0,1 кг

V2=300 м/с

m2=150 г

h=?

по закону сохранения

0 =m1V1+m2V2

V2=m1V1/m2=0,1*300/0,3=100 м/с

h=V^2/2g=10000/20=500 м

Ответ h=500 м

Answer 3

Для определения максимальной высоты, на которую может подняться ракета, мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс ракеты до запуска равен импульсу ракеты после запуска, при условии, что нет других горизонтальных внешних сил.

Импульс (или количественный момент) ракеты до запуска (P1) равен 0, так как ракета покоилась: P1 = 0

Импульс ракеты после запуска (P2) можно выразить как произведение ее массы (m2) на скорость (v2): P2 = m2 * v2

Сигнальная ракета вылетает мгновенно, и мы знаем ее массу (m2 = 150 г = 0.15 кг) и скорость (v2 = 300 м/с). Теперь мы можем найти P2: P2 = 0.15 кг * 300 м/с = 45 кг·м/с

Закон сохранения импульса гласит, что изменение импульса ракеты равно импульсу сгоревших газов (аз) и остатку ракеты (как ракета двигается вверх, скорость остатка ракеты будет меньше, чем скорость газов). Поэтому можно записать следующее уравнение:

P2 = m_газов * v_газов + P_остаток

где:

• P2 - импульс ракеты после запуска (45 кг·м/с)
• m_газов - масса газов, выброшенных ракетой (азы)
• v_газов - скорость выброса газов
• P_остаток - импульс остатка ракеты (мы ищем эту величину)

Масса газов (m_газов) равна разнице массы ракеты до запуска (m1) и массы ракеты после запуска (m2):

m_газов = m1 - m2

где:

• m1 - масса ракеты до запуска (100 г = 0.1 кг)
• m2 - масса ракеты после запуска (уже вычислена как 0.15 кг)

m_газов = 0.1 кг - 0.15 кг = -0.05 кг

Так как масса газов не может быть отрицательной, это означает, что вся масса ракеты была превращена в газы. Теперь мы можем найти импульс остатка ракеты (P_остаток):

P_остаток = P2 - m_газов * v_газов

P_остаток = 45 кг·м/с - (-0.05 кг) * v_газов

Теперь мы можем найти максимальную высоту, на которую ракета поднимется, используя изменение кинетической энергии и потенциальной энергии:

Изменение кинетической энергии = Потенциальная энергия на максимальной высоте

(1/2) * m_остаток * v_остаток^2 = m_остаток * g * h_max

где:

• m_остаток - масса остатка ракеты
• v_остаток - скорость остатка ракеты на максимальной высоте
• g - ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с^2)
• h_max - максимальная высота

Импульс остатка ракеты (P_остаток) равен произведению его массы (m_остаток) на скорость (v_остаток):

P_остаток = m_остаток * v_остаток

Теперь мы можем выразить v_остаток:

v_остаток = P_остаток / m_остаток

Теперь мы можем записать уравнение для изменения кинетической энергии:

(1/2) * m_остаток * (P_остаток / m_остаток)^2 = m_остаток * g * h_max

Упростим уравнение:

(1/2) * P_остаток^2 / m_остаток = m_остаток * g * h_max

Теперь решим уравнение относительно h_max:

h_max = (1/2) * P_остаток^2 / (m_остаток^2 * g)

Подставим значение P_остаток и найдем максимальную высоту:

h_max = (1/2) * (P2 - (-0.05 кг) * v_газов)^2 / ((-0.05 кг)^2 * 9.8 м/с^2)

Теперь вам нужно знать значение скорости выброса газов (v_газов), чтобы рассчитать максимальную высоту. Если у вас есть это значение, подставьте его в уравнение, и вы получите максимальную высоту, на которую может подняться ракета.