Яким чином і з якою причиною змінюється імпульс ракети під час її рівномірного вертикального підйому?

Lyudmila

32

При рівномірному вертикальному підйомі ракети змінюється її імпульс, що може бути виразне математично. Імпульс ракети визначається добутком її маси на швидкість і може бути записаний як \(p = m \cdot v\), де \(p\) - імпульс ракети, \(m\) - маса ракети і \(v\) - швидкість ракети.

При підйомі ракети, маса \(m\) залишається постійною, оскільки ракета не втрачає й не набуває масу в процесі руху вздовж вертикальної осі. Таким чином, маса ракети не є фактором, що впливає на зміну її імпульсу.

Проте, швидкість ракети може змінюватись під час підйому. Взагалі, швидкість може збільшуватися або зменшуватися, в залежності від причини зміни.

Зауважимо, що, на відміну від горизонтального руху, вертикальний рух ракети включає в себе дії зіткнення зі землею та притяганням Землі.

Причина зміни швидкості ракети може бути пов"язана з двома факторами: дією реактивної сили та силою тяжіння.

На перший погляд, коли реактивний двигун ракети працює та виділяє паливо, що відхиляється назад і продукує позитивний тяговий розташування, швидкість ракети та, отже, імпульс збільшуються. Процес цього підйому регулюється законом дії та протидії (ЗТП), який стверджує, що сила дії на тіло (тяга) дорівнює силі протидії (силі опору), яка дорівнює масі тіла помноженій на швидкість зміни швидкості (прискорення), виразеної в процессі диференціального рівняння \(F = m \cdot a\).

Таким чином, збільшення імпульсу ракети під час руху можна пояснити в наступних термінах: реактивний двигун ракети створює тягу, що дорівнює силі опору, яка залежить від маси ракети та швидкості зміни швидкості, що збільшує швидкість і, отже, імпульс ракети.

Навпаки, під час падіння ракети швидкість може зменшуватися через притягання Землі і тягу реактивного двигуна, яка тепер протидіє силі тяжіння. В результаті швидкість зменшується, що призводить до зменшення імпульсу ракети.

Отже, зміна імпульсу ракети під час вертикального русу залежить від багатьох факторів, таких як робота реактивного двигуна та вплив сил притягання й опору.