217 (м/с)
Объяснение:
m1 = 200г - маса ракети, що піднялася на висоту.
m2 = 50г-маса заряду.
Н = 150м - висота підйому ракети
g = 9,81 м/с^2 - прискорення вільного падіння
Vр = ? - початкова швидкість ракети
Vг = ? - швидкість газу
Ракета (вже без заряду) отримавши імпульс m1 * Vр від згорілого заряду, рівний m2 * Vг.
Оскільки перед згорянням заряду ракета з зарядом перебували в спокої, то ці імпульси спрямовані в протипожежному боку і рівні за величиною:
m2 * Vг = m2 * Vр, звідки
Vг = m2 * Vр / m2.
Залишається знайти початкову швидкість ракети за відомою формулою
Vр = sqrt(2gH) = sqrt(2 * 9,81 * 150) = sqrt(2943) = 54,25 (м/с)
Vг = m1 * Vр/m2 = 200 * 54,25/50 = 4 * 54,25 = 217 (м/с)
время действия силы 1/5 с
Объяснение:
Требуется найти: время действия силы: t2 - t1
t1 - начало действия силы,
t2 - окончание действия силы
второй закон Ньютона:
F (t2 - t1) = p2 - p1
t2 - t1 = (p2 - p1) / F
p1 - начальный импульс,
p2 - конечный импульс
импульс, p = m × v,
по условию скорость изменилась: v2 - v1 = 5 м/с,
v2 - конечная скорость,
v1 - начальная скорость
тогда p2 - p1 = m × v2 - m ×v1 = m(v2 - v1)
масса не менялась
в итоге: t2 - t1 = m(v2 - v1) / F
t2 - t1 = 1 кг × (5м/с) / 25 Н = 1/5 с
проверим размерности:
1 Н = 1 кг × м/с**2
с = кг × м/с / Н = кг × м/с / (кг × м/с**2) = (кг × м × с**2)/(с × кг × м) = с
примечание: сила и импульс являются векторными величинами. сила и изменение импульса сонаправлены. поэтому здесь рассматриваются числовые значения силы и изменения импульса.