Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Segítene valaki megoldani ezt a fizika feladatot?
Egy felhasználó{ Kérdező } kérdése
338
Ha valaki el tudná magyarázni a gondolatmenetet,de eggyúttal meg is tudná oldani,annak nagyon hálás lennék
A feladat:
Egy rakéta melynek tömege üresen 1 tonna,a világűrben gyorsul 0-ról,v sebességre.Mennyi ez a v sebesség,ha a tolóerőt adó,a hajtóműből kilövellő sebessége a rakétához képest 1000 m/s , a hajtóanyag teljes tömege 2000 kg,a rakéta a teljes hajtóanyagot 100 s alatt bocsátja ki.
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
#fizika, #könnyű, #hajtóanyag, #rakéta
0
Középiskola / Fizika
Válaszok
2
tihanyil73{ Matematikus }
válasza
Newton III. törvényéből kiindulva a hajtóanyag és a rakéta ugyanazzal az erővel hatnak egymásra. A pillanatnyi erőlökések arányosak a lendületváltozásokkal:
egy adott pillanatban az üzemanyag lendületváltozása `DeltaI_1=-Deltamcdotv_"hajtóanyag"`
a `Deltam`-et úgy kell elképzelni, hogy a hajtóanyag tömege100 s alatt 2000-ről 0 kg-ra csökken, és egy adott időpillanatban egy kis tömeg tűnik el a hajtóanyagból és tesz szert valamekkora lendületre. Egyébként `Deltam` előjele negatív, hiszen fogy. A mínuszjellel tesszük pozitívvá a lendületváltozást
ugyanez a lendületváltozás megvan a rakétánál is, de a rakétának a tömege is változik, méghozzá időben a következő képlettel:
`m(t)=3000-frac{2000t}{100}` , ebből a tömeg változása időegységenként differenciálással: `m'(t)=-20`
ez egy lineáris monoton csökkenő függvény, 3000 kg-ról indul és 1000 kg-on áll meg 100 s után
a lendületváltozást a sebesség változásával kell figyelembe vennünk, tehát `DeltaI_2=m(t)cdotDeltav`
a sebességváltozás megadható a pillanatnyi gyorsulással: `Deltav=a(t)cdotDeltat`
a két lendületváltozás nagysága megegyezik (Newton III), tehát:
Egy felhasználó:
Jé!Hát én borzasztó hálás vagyok.De 9.-es módszerekkel nem lehet máshogy megoldani?Mert integrálást,és deriválást mi még nemigen vettünk,és ezt a feladatot most,9.-be kaptuk
2 éve0
tihanyil73:
Szerintem akkor szólj a tanárnak hogy fogalmazza át újra. Semmilyen utalás nincs arra hogy mi az amit elhanyagolhatunk. Enelkul pedig ezt igy kell megoldani.
2 éve1
TheDevilInMe:
Azért mondjuk megnézném a tanárának a fejét, amikor beadja ezt a megoldást 2 éve1
Ákos2
válasza
A rakétáról tudhatjuk, hogy a 2000kg üzemanyagot 100s alatt égeti el, tehát a fogyasztása 20kg/s
Mivel azt is tudjuk, hogy 1000m/s kilépése az üzemanyagnak, ezért az 1s alatt elért inercia megváltozás a pillanatnyi tömeg * 1000*20kgm/s. A rakéta tömegéről is tudjuk, hogy 3000kgról csökken 1000kg-ra a 100s alatt. Ebből a pillanatnyi inercia megváltozásokat fel lehet írni egy integrállal, ahol a tömeget az idő függvényében kell reprezentálni, valamint a sebességet is, de ezt a pillanatnyi tömeg és a mindenkori inerciaváltozás hányadosával meg lehet tenni. 0∫100(3000-t*20)*(3000-t*20)/(20000kgm/s) dt avagy 0∫100(3000-t*20)^2/(20000kgm/s) dt= t3/150 - 3t2 + 450t, amit ha az integrálási határokba behelyettesítesz 21667kgm/s-ot kapsz, ezt elosztva a rakéta tömegével pedig 2166m/s-ot
Módosítva: 2 éve
1
Egy felhasználó:
Nagyon köszönöm a válaszod!De,Tehát,ha jól értem,akkor integrálás nélkül nem lehet megoldani,ugye?
2 éve0
Ákos2:
Szerintem nem, mert ahogy telik az idő, mindig fokozatosan csökken a rakéta tömege ahogy égeti az üzemanyagot. Az elején a teljes tömeget kell gyorsítani, az utolsó csepp üzemanyag meg csak tényleges rakétatestet hajtja előre. Minden ici-pici időpillanatban ki kellene számolni a lendületet és az aktuális tömeghez a sebességet... amelyre a leglogikusabb eljárás az integrálás lenne.
2 éve1