Trang chủ Lớp 10 Vật lý lớp 10 Nâng cao Bài 2 trang 153 SGK Lý 10 nâng cao: Một tên lửa...

Bài 2 trang 153 SGK Lý 10 nâng cao: Một tên lửa có khối lượng tổng cộng M = 10 t đang bay với vận tốc V=200m/s đối với Trái Đất thì phụt ra...

Bài 32: Chuyển động bằng phản lực. Bài tập về định luật bảo toàn động lượng – Bài 2 trang 153 SGK Vật lý lớp 10 nâng cao. Một tên lửa có khối lượng tổng cộng M = 10 t đang bay với vận tốc V=200m/s đối với Trái Đất thì phụt ra phía sau (tức thời) khối lượng khí m=2t với vận tốc v=500m/s đối với tên lửa .

Một tên lửa có khối lượng tổng cộng M = 10 t đang bay với vận tốc V=200m/s đối với Trái Đất thì phụt ra phía sau (tức thời) khối lượng khí m=2t với vận tốc v=500m/s đối với tên lửa . Tìm vận tốc tức thời của tên lửa sau khi phụt khí với giả thiết toàn bộ khối lượng khí được phụt ra cùng một lúc.

Vận tốc của khí đối với Trái Đất: \(\overrightarrow v  = \overrightarrow {{v_0}}  + \overrightarrow V \)

\(\overrightarrow {{v_0}} \) là vận tốc của khí đối với đất: v0=500m/s.

Quảng cáo

\(\overrightarrow V \) là vận tốc của tên lửa đối với đất trước khi phụt khí.

Gọi \(\overrightarrow {V’} \) là vận tốc của tên lửa đối với đất sau khi phụt khí.

Coi hệ “ tên lửa” là kín trong thời gian phụt khí, áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

\(\eqalign{  & M\overrightarrow V  = (M – m)\overrightarrow {V’}  + m\overrightarrow v  \cr&\;\;\;\;\;\;\;\;\,= (M – m)\overrightarrow {V’}  + m(\overrightarrow {{v_0}}  + \overrightarrow V )  \cr  & \overrightarrow {V’}  = {{(M – m)\overrightarrow V  – m\overrightarrow {{v_0}} } \over {M – m}} = \overrightarrow V  – {m \over {M – m}}\overrightarrow {{v_0}} (1) \cr} \)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của tên lửa thì (1)

\(\eqalign{  &  \Rightarrow V’ = V – {m \over {M – m}}( – {v_0}) = V + {m \over {M – m}}{v_0}  \cr  & V’ = 200 + {2 \over {10 – 2}}.500 = 325(m/s). \cr} \)

Tên lửa chuyển động theo hướng cũ với vận tốc 325m/s.