Дано: масса ракеты без топлива m0 = 233 г = 0.233 кг, масса топлива mт = 134 г = 0.134 кг, высота подъема h = 100 м.
Найти: модуль скорости выхода газов из ракеты.
Решение:
Используем закон сохранения энергии. Потенциальная энергия, полученная за счет подъема ракеты, должна быть равна работе, совершенной при выпуске газов.
ΔE = Eкин + Eпот,
mgh = (1/2)mв^2,
где m - общая масса ракеты и топлива, v - скорость выпускающихся газов, g - ускорение свободного падения, h - высота подъема.
Выразим скорость v:
v = √(2gh).
Подставим известные значения:
v = √(2 * 9.81 м/c² * 100 м) ≈ 44.3 м/c.
Ответ:
Модуль скорости выхода газов из ракеты составляет примерно 44.3 м/c.