Zadanie
Oblicz siłę ciągu rakiety oraz przyspieszenie maszyny po 1 minucie lotu, wiedząc, że jej masa to m = 1000 t, wyrzuca ona gazy spalinowe z prędkością o wartości u = 2000 względem ziemi, a prędkość spalania paliwa to .
Rozwiązanie
Dane:
m = 1000 t = 1 000 000 kg
t = 1 min = 60 s
u = 2000
Siła ciągu rakiety wynosi:
Gdy rakieta wzbija się w górę, działa na nią siła ciągu zwrócona do góry i siła ciężkości zwrócona w dół, rakieta porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym, czyli siły nie równoważą się:
gdzie:
więc:
Odpowiedź:Siła ciągu rakiety wynosi 15 MN, a po minucie lotu jej przyspieszenie wyniosło około .
Wyjaśnienie
Pamiętaj, siłę ciągu rakiety poznasz, mnożąc prędkość gazów spalinowych przez prędkość spalania. Aby wynik był czytelniejszy, podaj go z odpowiednim przedrostkiem. Siły ciężkości rakiety i ciągu nie równoważą się, więc porusza się ona ruchem jednostajnie przyspieszonym – z drugiej zasady dynamiki wypadkowa tych sił to iloczyn masy i przyspieszenia. Zauważ, w obliczeniach należy uwzględniać zmniejszanie się masy rakiety spowodowane spalaniem się paliwa – rakieta na każdą sekundę tarci 7500 kg swojej masy.
Fizyka - wybrane pytania
REKLAMA
Zadania z tego działu
5. Energia i pęd
164
Praca i moc jako wielkości fizyczne
170
Zadanie 5.1.4.
173Zadanie 5.1.8.
174Zadanie 5.1.9.
174
Pojęcie energii. Energia potencjalna grawitacji. Energia kinetyczna
175
Zadanie 5.2.6.
178Zadanie 5.2.8.
179
Zasada zachowania energii
180
Zadanie 5.3.5.
183Zadanie 5.3.6.
183Zadanie 5.3.7.
183Zadanie 5.3.9.
184Zadanie 5.3.11.
184
Energia potencjalna sprężystości
185
Zadanie 5.4.1.
187Zadanie 5.4.4.
188
Pęd ciała. Zasada zachowania pędu
189
Zadanie 5.5.5.
195Zadanie 5.5.7.
196Zadanie 5.5.10.
196Zadanie 5.5.11.
196Zadanie 5.5.12.
197Zadanie 5.5.13.
197
Zderzenia niesprężyste i sprężyste
198
Zadanie 5.6.5.
205Zadanie 5.6.9.
206Zadanie 5.6.12.
206Zadanie 5.6.17.
207
Klasyka fizyki
208
Zadania maturalne
210
Zadanie 1. Żuraw
213Zadanie 2. Karabin
214Zadanie 3. Klik–klak
214Zadanie 4. Sprężyny połączone
215