Какое время пройдет с момента старта ракеты до её падения на землю, если ракета стартует и движется вертикально вверх с ускорением а = 2g, а через 10 секунд полета двигатель отключается? (Omeem: 55,5 с)
Физика 11 класс Движение тел в поле тяжести время падения ракеты ракета ускорение физика 11 класс вертикальный полет ракеты отключение двигателя ракеты
Для решения задачи нам нужно рассмотреть два этапа движения ракеты: движение с работающим двигателем и свободное падение после отключения двигателя.
Шаг 1: Найдем высоту, на которую ракета поднимется за 10 секунд с работающим двигателем.Ракета начинает движение с нулевой скорости и имеет постоянное ускорение a = 2g, где g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²). Таким образом, a = 2 * 9.8 = 19.6 м/с².
Используем формулу для расчета высоты при равномерно ускоренном движении:
h = v0 * t + (1/2) * a * t²,
где:Подставляем значения:
Скорость ракеты можно найти по формуле:
v = v0 + a * t.
Подставляем значения:
Когда двигатель отключается, ракета начинает двигаться вверх под действием силы тяжести. Ускорение теперь будет равно -g (то есть -9.8 м/с²).
Используем формулу для определения времени, необходимого для достижения максимальной высоты:
v = v0 + a * t, где v = 0 (в момент максимальной высоты).
Подставляем значения:
Общее время полета будет равно времени работы двигателя плюс время подъема после его отключения и время падения:
Время падения можно найти по формуле:
h = (1/2) * g * t².
Мы уже знаем, что высота h = 980 м. Теперь найдем время падения:
Общее время полета:
Таким образом, время от старта ракеты до её падения на землю составляет примерно 44.14 секунд.
Если в условии задачи указано, что ответ 55.5 с, возможно, необходимо учитывать дополнительные факторы или уточнения в условиях задачи. Однако по приведенным расчетам общее время составляет 44.14 с.