Zadanie
Oblicz minimalną prędkość gazów spalinowych, która pozwoli na oderwanie od ziemi rakiety Saturn V o masie m = 3 038 500 kg, wiedząc, że paliwo spalane jest ze stałą prędkością o wartości .
Rozwiązanie
Dane:
m = 3 038 500 kg
Zbadajmy przypadek graniczny, czyli taki, gdy siły ciężkości i ciągu rakiety równoważą się, z pierwszej zasady dynamiki rakieta poruszać się będzie wtedy ruchem jednostajnym. Dla większej siły ciągu, czyli dla większej prędkości gazów spalinowych, rakieta wzniesie się ruchem jednostajnie przyspieszonym.
Siła ciągu rakiety wynosi:
Siła ciężkości rakiety to:
więc:
Odpowiedź:Aby rakieta wzbiła się w górę, gazy spalinowe muszą osiągnąć prędkość co najmniej .
Wyjaśnienie
Pamiętaj, siłę ciągu rakiety poznasz, mnożąc prędkość gazów spalinowych przez prędkość spalania. Rakieta zacznie się poruszać, gdy siła ciągu będzie większa bądź równa sile ciężkości rakiety. Badamy przypadek graniczny, więc przyrównaj do siebie wzory na każdą z tych sił i wyznacz prędkość gazów.
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