Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
2

Сила тяги ракетного двигателя 660 Н, масса 30 кг. Как найти ускорение?

Антода [10.1K] 1 неделю назад

Сила тяги ракетного двигателя первой ракеты на жидком топливе равнялась 660 Н, масса ракеты 30 кг. Какое ускорение приобретает ракета во время старта?

2

Не интересная задача. Банальная.

Расчёт примитивный. Всего один закон и две формулы

F1 = ma и F2=mg; отсюда а = (F1 - F2) / m; (силы отнимаем, поскольку они ортогональные и имеют разный вектор)

А вот какое будет реальное ускорение - ещё зависит и от точки старта (на меридиане Земли).

На полюсе оно будет меньшим, нежели на экваторе. Поскольку g не константа, как учат в школе. Так же надо очень серьёзно учитывать фактор атмосферы и её плотность. (Так называемое аэродинамическое торможение).

Другой вопрос, из какого небесного тела стартует ракета? Если с Земли, произведя приблизительные расчёты - стартовая скорость на экваторе = ( 600 - 30* 9,81 ) / 30 = 10,19 м/с^2. Для Луны - совсем другая, приблизительно 60,5 м/с^2.

Более интересная задача, какой прирост скорости получит ракета на заданном количестве топлива и движке с постоянной силой тяги. (так называемое дельта V). Ведь топливо используется, масса ракеты уменьшается, а сила и ускорения возрастают, поскольку зависят от массы.

Антода [10.1K]
Банальная. Но ваше решение неверно.  1 неделю назад
SIlm [7.3K]
При строгом вертикальном старте общая формула a = ( F - m*G*M/R^2)/m, где F - сила двигателя ракеты, m - масса ракеты во время старта, G - гравитационная постоянная, M - масса тела (планеты) с которой производится старт, R - расстояние между гравитационными центрами масс ракеты и гравитационного центра тела, с которого производится старт.  1 неделю назад
SIlm [7.3K]
При не вертикальном старте, нужно дополнительно умножить величину F на синус угла, при котором производится старт. (Это если найти вертикальное ускорение). Но всё это конечно же в полном вакууме.  1 неделю назад
Антода [10.1K]
Не, вы упускаете важный момент.
Вспомните второй закон Ньютона. В нем сила - это равнодействующая сил. В данном случае тяги и тяжести. Но масса куда девается?
 1 неделю назад
Антода [10.1K]
А, стойте. Я увидела у вас массу теперь.
Вы почему-то взяли ни 660, а 600.
Теперь все понятно, извините.
 1 неделю назад
все комментарии (еще 5)
комментировать
1

Извините, прошу не оценивать этот ответ. Есть, по крайней мере была, хорошая игра Kerbal Space Program (или KSP), где играющему из модулей (топливные баки разного топлива, двигателей разных мощностей и другого модульного оборудования) нужно развить космическую программу планеты Кербал. Вся физика в игре учтена (только для стартовой планеты гравитация при размерах Земли в 4 раза меньше). Я сам был в шоке, когда мой родственник (семи лет от роду) играя в эту игру, оперировал такими понятиями как TWR, дельта V, апогей и перигей (с его слов, потому попрошу не придираться, ведь всё-таки не с Землёй действия происходит), манёвр для стыковки на орбите и т. д. В игре так же неплохо реализовано аэродинамическое торможение и "гравитационная праща". Кто не пробовал, и есть желание поиграть "с включённым мозгом" - попробуйте. Думаю, не пожалеете. (ЭТО НЕ РЕКЛАМА).

И да, учебник по "небесной механике" вам в помощь.

1

Из основ физики известно, что второй закон Ньютона гласит:

F=m*a, где F - сила в [Н]=[кг*м/сек в кв]; m - масса в [кг]; a - ускорение в [м/сек в кв].

Из этой формулы выводим выражение для ускорения a=F/m=660[кг*м/сек в кв]/30 [кг]=22[м/сек в кв]

Ответ: ракета приобретёт ускорение во время старта равное 22[м/сек в кв]

Антода [10.1K]
Силу тяжести не учли  1 неделю назад
VictorNeVr­ach [4.5K]
Здесь также не оговаривается какой взлет, вертикальный или горизонтальный или под углом, поэтому решение в общем виде не верно, а в частно более чем.  1 неделю назад
Ведрусс58 [16.9K]
Да, в условиях задачи не указано направление полёта. Но исправить/доработать я уже ничего не могу, т.к. - комментарии...(их наличие не позволяет корректировать ответ).  1 неделю назад
Антода [10.1K]
Задача стандартна. Если угол не указан, подразумевается типичный вертикальный старт.  1 неделю назад
SIlm [7.3K]
Также в задачи не указано с какого объекта стартует ракета. Земли, Луны или Юпитера.....  1 неделю назад
все комментарии (еще 4)
комментировать
Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация