дано:
- масса ракеты m = 400 кг
- высота h = 250 м
- время t = 5 с
- сила сопротивления воздуха F_сопр = 2 кН = 2000 Н
найти:
- силу тяги ракеты F_тяга.
решение:
1. Рассчитаем ускорение ракеты. Для этого используем формулу для перемещения при равномерно ускоренном движении:
h = V_0 * t + (1/2) * a * t^2,
где V_0 = 0 (начальная скорость при старте).
2. Подставляем значения:
250 м = 0 + (1/2) * a * (5 с)^2.
3. Упростим уравнение:
250 м = (1/2) * a * 25 с²,
a = (250 м * 2) / 25 с² = 20 м/с².
4. Теперь, используя второй закон Ньютона, найдем силу тяги ракеты. Суммарная сила, действующая на ракету:
F_сум = m * (g + a),
где g ≈ 9.81 м/с² - ускорение свободного падения.
5. Подставим известные значения:
F_сум = 400 кг * (9.81 м/с² + 20 м/с²) = 400 кг * 29.81 м/с² = 11924 Н.
6. Сила тяги ракеты определяется как:
F_тяга = F_сум + F_сопр.
7. Подставляем значения:
F_тяга = 11924 Н + 2000 Н = 13924 Н.
ответ:
Сила тяги ракеты составляет 13924 Н.