Задача по механике №135

Ракета запущена вертикально вверх с поверхности Земли. На участке разгона она имела постоянное ускорение a = 50 м/ с2.  Какое время t0  ракета падала вниз, если на участке разгона движение продолжалось в течение времени t = 10 с?  Сопротивлением воздуха пренебречь.

Сначала ракета двигалась равноускоренно вверх. Запишем формулу движения до момента прекращения ускорения и формулу движения:

     at2- h1 = 2

А скорость в конце разгона составит

v = at

После этого она находилась в свободном полете под действием силы тяжести, в ходе чего остановилась в воздухе на высоте:

              gt22 h2 = h1 + vt2 − 2 ,

где v  — начальная скорость на этом участке.

Выразим t2  (время от момента прекращения ускорения a  до момента остановки ракеты) по формуле конечной скорости:

0 = v − gt2

    v t2 = g

Отсюда:

                  v 2            v   g⋅(g ) h2 = h1 + v⋅ − -------            g      2

Подставим формулу для h1  :

               g⋅(v)2 h  = at2+ v2 − ---g---  2    2    g     2

После этого ракета начнет падать вниз, пока не упадет:

        gt2 0 = h2 −--0          2

     gt20- h2 = 2

     v2 at2 + --= gt20      g

Осталось выразить t0  :

    ∘ -------------- ┌│ ---------(--------------------------------)       1    2  a2t2   │∘  --1----        2     2   2500 м2/с4 ⋅100-с2 t0 =   g ⋅(at +   g ) =   10 м/с2 ⋅ 50 м/с ⋅100 с +    10 м/с2       ≈ 55 с
Оцените статью
Я решу все!