Каково значение массы ракеты m1, если она заполнена горючим массой m2? Каково значение скорости υ1, которую приобретает

Zimniy_Son

19

Для решения данной задачи, нам необходимо применить законы сохранения импульса и энергии.

1. Рассчитаем значение массы ракеты m1, если она заполнена горючим массой m2:
В данном случае, по закону сохранения массы, сумма масс до и после сгорания горючего должна оставаться неизменной.
m1 + m2 = m1" + m2"
где m1" - масса ракеты после сгорания горючего (которая стала меньше и равна 0), m2" - масса сгоревшего горючего (которая стала больше и равна m2).
Таким образом, получаем:
m1 + m2 = m1" + m2"
m1 + m2 = 0 + m2"
m1 = m2" - m2
m1 = m2 - m2

Ответ: Значение массы ракеты m1 равно 0 кг.

2. Каково значение скорости υ1, которую приобретает ракета:
Для расчета скорости, полученной ракетой, воспользуемся законом сохранения импульса.
Импульс ракеты, скорость которой после сгорания горючего стала равна υ2, равен сумме импульса горючего и ракеты до сгорания горючего.
m1 * υ1 = (m1 + m2) * υ2 (подставляем значения m1 и m2 из предыдущего пункта)
0 * υ1 = (0 + m2) * υ2
0 = m2 * υ2

Ответ: Значение скорости υ1, которую приобретает ракета, равно 0 м/с.

3. Какова высота подъема h ракеты:
Для определения высоты подъема ракеты воспользуемся законом сохранения энергии.
Энергия, которую получает ракета, перекладывается на работу преодоления силы тяжести и энергию кинетической энергии ракеты.
m1 * g * h = (m1 + m2) * υ2^2/2 (подставляем значения m1 и м2 из предыдущего пункта)
0 * g * h = (0 + m2) * υ2^2/2
0 = m2 * υ2^2/2

Ответ: Высота подъема h ракеты также будет равна 0 м, так как ее скорость υ1 равна 0 м/с.

Полученный парадокс указывает на то, что в данной постановке задачи предполагается отсутствие сил сопротивления воздуха и других внешних факторов, которые могут влиять на движение ракеты.