Какова масса выброшенных газов в течение 1 секунды, когда ракета массой 2 т находится в неподвижном состоянии

Изумруд

69

Для решения данной задачи, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение:

$$F=m\cdot a$$

В данном случае, ракета находится в неподвижном состоянии, поэтому сила действующая на нее равна силе реактивной струи $F$.

Масса ракеты, равная 2 т, можно перевести в килограммы, учитывая, что 1 тонна равна 1000 килограммам:

$$m=2\cdot 1000=2000\text{кг}$$

Ускорение $a$ равно разности скорости до выброса и скорости после выброса:

$$a=v-u$$

где $v$ - скорость струи, равная 1250 м/с, и $u$ - скорость ракеты (равна 0, так как она неподвижна).

$$a=1250-0=1250\text{м/с}$$

Теперь мы можем вычислить силу $F$:

$$F=m\cdot a$$
$$F=2000\cdot 1250=2,500,000\text{Н}$$

Так как сила, равная массе газа умноженной на ускорение, вызывает ускорение газа, в данной задаче согласно третьему закону Ньютона, действующую силу нам нужно умножить на единицу времени для получения массы выброшенных газов.

$$\text{Масса выброшенных газов}=F\cdot t$$

Время, в данной задаче, равно 1 секунде:

$$\text{Масса выброшенных газов}=2,500,000\cdot 1=2,500,000\text{кг}$$

Таким образом, масса выброшенных газов за 1 секунду составляет 2,500,000 килограммов.