Ракета стартует с поверхности земли

07.06.2019

5 июня Что порешать по физике

30 мая Решения вчерашних ЕГЭ по математике

Геодезическая ракета стартует с земли без начальной скорости и летит вертикально вверх. В каждый момент времени сила тяги, действующая на ракету, в 2 раза превышает действующую на ракету силу тяжести. Через 5 с после старта двигатель ракеты выключается. На какую максимальную высоту над землёй поднимется ракета в процессе своего полёта?

По условию

Ускорение ракеты в таком случае:

Из уравнения движения, найдем на какую высоту поднимется ракета, когда выключится двигатель:

Используем то, что начальная скорость равна нулю

После того, как двигатель ракеты выключится, она продолжит свое движение по инерции так как обладает ненулевой скоростью. Эту скорость, можем найти, используя уравнение:

Тогда, высота на которую поднимется ракета при дальнейшем движении, может быть вычислена по формуле:

Тут должны принять во внимание, что в точке максимального подъема скорость ракеты равна нулю. Ускорение при этом равно ускорение свободного падения.

Тогда:

Максимальная высота:

Ракета массой кг, стартовавшая с поверхности Земли, летит с работающим двигателем со скоростью м/с по дуге окружности радиусом м, лежащей в вертикальной плоскости. Найти силу тяги двигателя в тот момент, когда скорость ракеты направлена под углом к горизонту. Ускорение свободного падения принять равным , изменением массы ракеты в полете пренебречь.

Поскольку ракета стартовала с поверхности Земли и движется по дуге радиусом , много меньшим радиуса Земли, поле сил тяжести следует считать однородным. Будем, поскольку иное не оговорено в условии задачи, пренебрегать действием воздуха на ракету. Тогда можно считать, что на ракету действуют лишь сила тяги двигателя и сила тяжести , где — ускорение свободного падения. На рисунке показаны два удовлетворяющие условию задачи положения ракеты, при которых вектор ее

Читайте также  Секреты игры асфальт 8

скорости направлен под углом к горизонту. На этом же рисунке показано положение центра кривизны траектории (точка ) и действующие на ракету указанные выше силы (без соблюдения масштабов). В первом случае ( ) ракета движется вверх, а во втором ( ) — вниз. Полагая, как обычно, лабораторную систему отсчета, по отношению к которой рассматривается движение ракеты, инерциальной, на основании второго закона Ньютона можно утверждать, что составляющие силы тяги ракеты и силы тяжести, коллинеарные вектору скорости, должны взаимно компенсироваться, т.к. скорость ракеты по условию остается постоянной по величине, а перпендикулярные вектору скорости составляющие указанных сил — обеспечивать ракете необходимое центростремительное ускорение, т.е. должны быть справедливы следующие соотношения:

Поскольку указанные компоненты силы тяги ракеты и взаимно перпендикулярны, то модуль силы тяги двигателя ракеты при выполнении сделанных выше предположений должен быть равен

и в обоих случаях сила тяги должна быть направлена вверх, причем при подъеме ракеты сила тяги и скорость должны образовывать угол

а при движении вниз

Н; сила образует с вектором скорости угол при подъеме ракеты и при снижении ракеты.

Прочитайте текст и вставьте пропущенные слова:

Слова в ответе могут повторяться.

Ракета стартует с поверхности земли и двигается вверх с ускорением. Можно говорить о том, что при таком полёте кинетическая энергия ракеты ________. Потенциальная энергия ракеты ________. Импульс ракеты ________.

увеличивается, увеличивается, увеличивается

Что такое подготовка к ЕГЭ/ОГЭ в онлайн-школе Тетрика?

👩 Опытные преподаватели
🖥 Современная цифровая платформа
📈 Отслеживание прогресса
И, как следствие, гарантия результата 85+ баллов!
→ Запишись на бесплатное вводное занятие ← по ЛЮБОМУ предмету и оцени свой уровень уже сейчас!

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector