Bài 4018

Question

Một tên lửa có khối lượng $M=12$ tấn được phóng thẳng đứng nhờ lượng khí phụt ra phía sau với vận tốc $v=1$km/s trong một thời gian tương đối dài. Tính khối lượng khí mà tên lửa cần phụt ra phía sau trong $1$ giây để cho tên lửa đó:
1) Bay lên rất chậm
2) Bay lên với gia tốc $a=20m/s^2$
Lấy $g=10m/s^2$

huyenhana164 · Answer 1 · 9/9/2012 12:22:48 PM

Vì khí phụt ra từ tên lửa trong một thời gian tương đối dài nên ta không thể coi tên lửa như một hệ kín và không thể áp dụng định luật bảo toàn động lượng mà phải áp dụng định luật II Niuton viết dưới dạng mới:
$F=ma=m \frac{\Delta v}{\Delta t} \rightarrow F. \Delta t=m \Delta v=\Delta p$ (1)
1) Tên lửa bay rất chậm có nghĩa là gia tốc của tên lửa rất nhỏ và có thể xem lực đẩy tên lửa xấp xỉ bằng trọng lực tên lửa, nghĩa là $F=P=Mg$, với $M=12$ tấn $=1,2.10^4$kg. Theo (1) phản lực làm cho khối lượng $m$ của không khí tăng tốc từ $0$ đến $v$ trong $\Delta t=1$s có độ lớn bằng $F$. Biến thiên động lượng của khí là:
$\Delta p=mv-0=mv$, với $v=1km/s=1000m/s$. Thay vào (1) ta tính được khối lượng khí $m$ cần phụt ra mỗi giây $Mg.1=mv$
$\rightarrow m=\frac{Mg}{v}=\frac{1,2.10^4.10}{1000}=120$kg
2) Muốn cho tên lửa bay lên với gia tốc $a=20m/s$ thì ta phải có
$F-Mg=Ma \rightarrow F=M(a+g)$
Lập luận như trên ta có: $m=\frac{M(a+g)}{v}=360$kg

Bài 4018

1 Đáp án

Lý thuyết liên quan

Bài 4018

1 Đáp án

Liên quan

Lý thuyết liên quan