Геодезическая ракета стартует с земли без начальной скорости и летит вертикально вверх. В каждый момент времени сила тяги, действующая на ракету, в 2 раза превышает действующую на ракету силу тяжести. Через 5 с после старта двигатель ракеты выключается. На какую максимальную высоту над землей поднимется ракета в процессе своего полета?
💡 Пошаговый разбор и решение:
По условию $Fтяг=2Fт$
Ускорение ракеты в таком случае: $a= ( Fтяг - Fт ) /m=Fт/m=g$
Из уравнения движения, найдем на какую высоту поднимется ракета, когда выключится двигатель:
$H_1=Vo*t + a*t ^2 /2$
Используем то, что начальная скорость равна нулю $V_0=0$
$H_1=g*t ^2 /2=10*25/2=125 м$
После того, как двигатель ракеты выключится, она продолжит свое движение по инерции так как обладает ненулевой скоростью. Эту скорость, можем найти, используя уравнение:
$V=V_0 + a*t=g*t$
Тогда, высота на которую поднимется ракета при дальнейшем движении, может быть вычислена по формуле:
$H_2= \frac{V_1 ^2 - V_0 ^2}{2a}$
Тут должны принять во внимание, что в точке максимального подъема скорость ракеты равна нулю. Ускорение при этом = ускорение свободного падения.
Тогда: $H_2= $\frac{( g*t ) ^2}{2g}$ =125 м$
Максимальная высота: $H=H_1 + H_2=250 м$
Ответ: 250.
Ускорение ракеты в таком случае: $a= ( Fтяг - Fт ) /m=Fт/m=g$
Из уравнения движения, найдем на какую высоту поднимется ракета, когда выключится двигатель:
$H_1=Vo*t + a*t ^2 /2$
Используем то, что начальная скорость равна нулю $V_0=0$
$H_1=g*t ^2 /2=10*25/2=125 м$
После того, как двигатель ракеты выключится, она продолжит свое движение по инерции так как обладает ненулевой скоростью. Эту скорость, можем найти, используя уравнение:
$V=V_0 + a*t=g*t$
Тогда, высота на которую поднимется ракета при дальнейшем движении, может быть вычислена по формуле:
$H_2= \frac{V_1 ^2 - V_0 ^2}{2a}$
Тут должны принять во внимание, что в точке максимального подъема скорость ракеты равна нулю. Ускорение при этом = ускорение свободного падения.
Тогда: $H_2= $\frac{( g*t ) ^2}{2g}$ =125 м$
Максимальная высота: $H=H_1 + H_2=250 м$
Ответ: 250.
Правильный ответ:
250
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 103775 • Задание №6
Ускорение свободного падения на поверхности некоторой сферической однородной планеты равно g, а первая космиче...
ID 107066 • Задание №19
[рис.] Запишите результат измерения тока, учитывая, что погрешность равна цене деления. Цены деления амперметр...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
III) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но допущена ошибка в ответе или в математических преобразованиях или вычислениях.
ИЛИ
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным
критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
III) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но допущена ошибка в ответе или в математических преобразованиях или вычислениях.
ИЛИ
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным
критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
🔗 Другие задания линии №28 по предмету Физика:
ID 108987
Куб с ребром a сделан из материала, плотность которого равна 6000 кг/м3. Из этого куба вырезают...
ID 108988
Одним из вариантов снабжения питьевой водой населения Крыма, пострадавшего от сильной засухи, м...
ID 108989
Брусок массой $m = 2кг$ движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоя...
ID 108990
Массивный брусок движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоянной си...
ID 108991
Брусок массой $m = 2кг$ движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоя...