Proszę o dokładne wytłumaczenie rozwiązania krok po kroku.
Rakieta wynosząca satelitę na orbitę ma całkowitą masę startową 3,0?106 kg. Podczas pracy silników wyrzucane są z prędkością 2500 m/s gazy spalinowe w ilości 13000 kg w ciągu sekundy. Siła ciągu silników wynosi 3,25?107 N. Przyspieszenie ziemskie ma wartość 10 m/s2.
Oblicz przyspieszenie rakiety podczas startu.
Czy przyspieszenie rakiety po starcie w miarę upływu czasu będzie rosło, malało, czy też pozostanie stałe? Napisz odpowiedź i ją uzasadnij.
" Life is not a problem to be solved but a reality to be experienced! "
© Copyright 2013 - 2025 KUDO.TIPS - All rights reserved.
Z zasady dynamiki Newtona:
m- aktualna masa (masa rakiety+paliwo+satelita)
Jest to a w chwili startu. Przyspieszenie a będzie zmieniało się w czasie. Spójrzmy na zależność a. Im dłużej leci rakieta tym mniejsza jest jej masa. Licznik rośnie (ponieważ mg maleje). Podobnie jest z mianownikiem. Skoro licznik rośnie i mianownik maleje, to przyspieszenie a musi rosnąć. Przyspieszenie będzie rosło tylko do pewnego momentu. Gdy całe paliwo zostanie spalone masa m (rakieta + satelita) nie będzie się już zmieniać w czasie. Licznik i mianownik przyjmą jakąś stałą wartość. Zatem i a przyjmie stałą wartość. Jednak stan ten trwa krótko. Silnik nie wytwarza już siły ciągu (brak paliwa) zatem:
Rakieta spada spowrotem na Ziemię ze stałym przyspieszeniem. Założyliśmy, że w całej przestrzeni g=const. Nie popełniamy przez to poważnego błędu w rozważaniach. Jednak w obliczeniach mogłoby mieć to już znaczenie.