Домашние задания: Физика

Реактивное движение, помогите, пожалуйста

У ракеты, летящей в невесомости, реактивная струя всё время направлена перпендикулярно скорости, причём струя и вектор скорости ракеты всегда лежат в одной и той же плоскости. Величина скорости ракеты v0=50 м/с. Величины скорости истечения струи u=250 м/с и расхода топлива и окислителя μ=2 кг/с постоянны. Найдите радиус кривизны траектории ракеты в тот момент, когда её масса равнялась m=50 кг. Ответ запишите в метрах, округлив до целого числа.
Vika Nikulina
Vika Nikulina
1 379
R = mv^2/ uμ = 250м
Кристина Устинова
Кристина Устинова
2 263
Лучший ответ
Vika Nikulina Спасибо, а можно чуть подробнее? Я хочу разобраться ...
Радиус кривизны траектории ракеты в тот момент, когда её масса равнялась m=50 кг, равен R=25000 м.

Решение:

Согласно закону сохранения импульса, суммарный импульс ракеты и струи сохраняется. То есть, вектор суммарного импульса ракеты и струи всегда направлен в одном и том же направлении. Вектор суммарного импульса ракеты и струи можно найти как сумму векторов импульса ракеты и импульса струи. Импульс ракеты равен ее массе, умноженной на ее скорость. Импульс струи равен массе струи, умноженной на ее скорость и направлен в противоположном направлении.

В начальный момент времени масса ракеты равна m0 и ее скорость равна v0. Масса струи равна μ и ее скорость равна u. Вектор суммарного импульса ракеты и струи в начальный момент времени равен:

p0 = m0 v0 + μ u

В тот момент, когда масса ракеты равна m, вектор суммарного импульса ракеты и струи равен:

p = m v + μ u

Так как вектор суммарного импульса ракеты и струи всегда направлен в одном и том же направлении, то:

m0 v0 + μ u = m v + μ u

или

m0 v0 = m v

или

v = m0 v0 / m

Величина скорости ракеты в тот момент, когда ее масса равнялась m=50 кг, равна:

v = m0 v0 / m = 50 кг * 50 м/с / 50 кг = 50 м/с

Радиус кривизны траектории ракеты равен:

R = v^2 / u

или

R = (50 м/с)^2 / 250 м/с = 25000 м

Ответ округляется до целого числа, поэтому R=25000 м.