Question

Компоненты топлива в двигателе ракеты падают со скоростью 200 м/с а горячий газ выходит из сопла со скоростью 500 м/с. Ответ должен быть 9000 H​

Answer 1

Дано

υ1 = 200 м/с

υ2 = 500 м/с

Δm Δt= 30 кг/с

Решение

Δmv2-Δmv1=FΔt

30*500-30*200=1500-600=900(Δt)

Fp=Δm/Δt(υ1-υ2)=>30/900(200-500)=900/30*300=30*300=9000

Ответ: Fp=9000H

если что F=1=>H=1

все логично и тупо)

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса. Общий импульс системы до и после сжигания топлива должен оставаться равным.

Давайте обозначим массу компонентов топлива как $m_f$, а массу горячего газа как $m_g$. Сначала система состоит только из компонентов топлива, двигающихся со скоростью 200 м/с. Затем, после сжигания, система состоит из горячего газа, двигающегося со скоростью 500 м/с, и двигающихся назад компонентов топлива (как будто они двигаются со скоростью -200 м/с).

Импульс до сжигания: $m_f \times 200\, \text{м/с}$

Импульс после сжигания: $m_g \times 500\, \text{м/с}$ (горячий газ) + $m_f \times (-200\, \text{м/с})$ (компоненты топлива, движущиеся назад)

Согласно закону сохранения импульса, импульс до сжигания должен быть равен импульсу после сжигания:

$m_f \times 200\, \text{м/с} = m_g \times 500\, \text{м/с} + m_f \times (-200\, \text{м/с})$

Мы знаем, что $m_g = m_f$, так как масса топлива превращается в массу горячего газа (масса сохраняется).

Подставим $m_g = m_f$ и решим уравнение:

$m_f \times 200\, \text{м/с} = m_f \times 500\, \text{м/с} - m_f \times 200\, \text{м/с}$

Теперь решим уравнение относительно $m_f$:

$m_f \times 200\, \text{м/с} + m_f \times 200\, \text{м/с} = m_f \times 500\, \text{м/с}$ $2m_f \times 200\, \text{м/с} = m_f \times 500\, \text{м/с}$ $400m_f = 500m_f$ $m_f = \frac{400}{500} = 0.8$

Таким образом, масса компонентов топлива $m_f$ равна 0.8, а масса горячего газа $m_g$ также равна 0.8.

Для получения ответа, умножим массу горячего газа на скорость его выхода из сопла:

Ответ: $m_g \times 500\, \text{м/с} = 0.8 \times 500\, \text{м/с} = 400\, \text{кг} \cdot \text{м/с} = 400\, \text{Н}\cdot\text{с} = 400\, \text{кг}\cdot\text{м/с}$.