Какова скорость первой ступени ракеты, если от двухступенчатой ракеты общей массой 1 тонна в момент достижения скорости 171 м/с отделилась вторая ступень массой 0,4 тонны, скорость которой при этом увеличилась до 185 м/с?

Физика 11 класс Законы сохранения импульса скорость первой ступени ракеты физика 11 класс двухступенчатая ракета масса ракеты отделение второй ступени увеличение скорости закон сохранения импульса расчет скорости физические задачи механика ракеты динамика учебные вопросы по физике Новый

Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения импульса. В момент отделения второй ступени сумма импульсов первой и второй ступени должна быть равна импульсу ракеты до отделения.

Обозначим:

• m_общ = 1 тонна = 1000 кг — общая масса ракеты до отделения;
• v_общ = 171 м/с — скорость ракеты до отделения;
• m₂ = 0,4 тонны = 400 кг — масса второй ступени;
• v₂ = 185 м/с — скорость второй ступени после отделения;
• m₁ = m_общ - m₂ = 600 кг — масса первой ступени;
• v₁ — скорость первой ступени после отделения (то, что нужно найти).

По закону сохранения импульса:

m_общ * v_общ = m₁ * v₁ + m₂ * v₂

Подставим известные значения:

1000 кг * 171 м/с = 600 кг * v₁ + 400 кг * 185 м/с

171000 = 600 * v₁ + 74000

600 * v₁ = 171000 - 74000

600 * v₁ = 97000

v₁ = 97000 / 600

v₁ ≈ 161,67 м/с

Таким образом, скорость первой ступени после отделения составляет приблизительно 161,67 м/с.