một tên lửa vũ trụ bắt đầu rời bệ phóng trong giây đầu tiên đã phụt ra một lượng khí đốt 1300 kg với vận tốc 2500m/s. Lực đẩy tên lửa tại thời điểm đó là ?
Xung lực bằng độ biến thiên động lượng:
\(F.1=1300.2500\Leftrightarrow F=3250000\left(N\right)\)
Một tên lửa vũ trụ khối lượng m = 400 tấn bắt đầu rời bệ phóng trong giây đầu tiên đã phục ra Khối lượng khí là m = 2 tấn với vận tốc v = 2 m/s vận tốc dài bệ phóng của tên lửa là
bài 1: một quả cầu rắn co khối lượng m=0,1kg chuyển động với vận tốc v=4m/s trên mặt phẳng nằm ngang sau khi va chạm vào một vách cứng nó bị bật trở lại với cùng vận tốc 4m/s tính độ lớn của lực do vách tác dụng lên quả cầu nếu thời gian va chạm là 0,05s
bài 2: một tên lửa vũ trụ khi bắt đầu rời bệ phóng trong giây đầu tiên đã phụt ra một lượng khí đốt 1300kg vối vận tốc 2500m/s lực đây tên lửa tại thời điểm đó là
bài 3: một chất điểm m bắt đầu trượt không ma sát từ trên mặt phẳng nghiêng xuống gọi α là góc của mặt phẳng nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang động lượng chất điểm ở thời điểm t là
bài 2
giải
độ biến thiên động lượng của khí phụt ra trong 1s là
\(\Delta P=1300.2500=325.10^4\left(kg.m/s\right)\)
lực đảy của tên nửa tại thời điểm đó là
\(F=\frac{\Delta P}{\Delta t}=\frac{325.10^4}{1}=325.10^4\left(kg.m/s^2\right)=325.10^4\left(N\right)\)
bài 3
Gia tốc chuyển động trượt không ma sát của vật trên mặt phẳng nghiêng:
a = gsinα.
Động lượng của vật tại thởi điểm t: p = mv = mat = mgsinα.t
bài 1
giải
Quả cầu: \(m=0,1kg;\)\(\overrightarrow{v}=\overrightarrow{-v};\)\(v=4m/s;\)\(\Delta t=0,05s\)
Theo bài 2 thì:
\(\Delta P=-2m.v=-2.0,1.4=-0,8\left(kgm/s\right)\)
\(\Delta P=F.\Delta t\Rightarrow F=\frac{\Delta P}{\Delta t}=\frac{-0,8}{0,05}=-16\left(N\right)\)
Vách tác dụng lên quả cầu lực \(\overrightarrow{F}\) có độ lớn 16N, có phương vuông góc với chiều hướng từ vách ra ngoài.
Một tên lửa mang nhiên liệu có khối lượng tổng cộng là 10000 kg. Khi đang bay theo phương ngang với vận tốc 100 m/s, tên lửa phụt nhanh ra phía sau nó 1000 kg khí nhiên liệu với vận tốc 800 m/s so với tên lửa. Bỏ qua lực cản của không khí. Xác định vận tốc của tên lửa ngay sau khi khối khí phụt ra khỏi nó.
Chọn chiều chuyển động ban đầu của tên lửa là chiều dương. Vì hệ vật gồm tên lửa và khối khí chuyển động cùng phương, nên ta có thể biểu diễn tổng động lượng của hệ vật này dưới dạng tổng đại số.
Trước khi khí phụt ra : p 0 = MV.
Sau khi khí phụt ra : p = (M - m)V' + m(v + V').
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có :
p = p 0 ⇒ (M - m)V' + m(v + V') = M.V
suy ra : V' = (MV - mv)/M = V - mv/M
Thay v = - 800 m/s, ta tìm được : V' = 100 - 1000.(-800)/10000 = 180(m/s)
Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 100 tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với Trái Đất thì phụt ra (tức thời) 20 tấn khí với vận tốc 500m/s đối với tên lửa. Tính vận tốc của tên lửa sau khi phụt khí trong hai trường hơp:
a) Phụt ra phía sau (ngược chiều bay).
b) Phụt ra phía trước. Bỏ qua sức hút Trái Đất.
VÌ SAO PHÓNG TÀU VŨ TRỤ PHẢI DÙNG TÊN LỬA NHIỀU TẦNG ?
Chỉ khi đạt được tốc độ bay 7,9 km/s thì vệ tinh nhân tạo hay tàu vũ trụ mới không rơi trở lại mặt đất. Các con tàu lên Mặt Trăng cần có tốc độ 11,2 km/s, còn muốn bay tới các hành tinh khác thì tốc độ phải lớn hơn nữa. Làm thế nào để đạt tốc độ đó? Chỉ có tên lửa đẩy mới đảm đương nổi việc này.
Muốn làm cho một vật thể chuyển động với tốc độ 7,9 km/s để thoát khỏi sức hút của Trái Đất, đòi hỏi phải dùng một năng lượng lớn. Một vật nặng 1g muốn thoát khỏi Trái Đất sẽ cần một năng lượng tương đương điện năng cần thiết để thắp sáng 1.500 bóng đèn điện 40W trong 1 giờ.
Mặt khác, tên lửa bay được là nhờ chất khisphutj ra phía sau tạo nên phản lực. Khí phụt ra càng mạnh, tên lửa bay càng nhanh. Muốn đạt được tốc độ bay rất lớn, ngoài tốc độ phụt khí rất cao, còn phải mang theo rất nhiều nhiên liệu. Nếu tốc độ phụt khí là 4.000 m/s, để đạt được tốc độ thoát ly là 11,2 km/s thì tên lửa phải chứa một số nhiên liệu nặng gấp mấy lần trọng lượng bản thân.
Các nhà khoa học đã cố gắng giải quyết vấn đề này một cach thỏa đáng. Làm sao để trong quá trình bay, cùng với sự tiêu hao nhiên liệu sẽ vứt bỏ được những bộ phận không cần thiết nữa, giảm nhẹ trọng lượng đang tiếp tục quá trình bay, nâng cao tốc độ bay. Đó chính là phương án sử dụng tên lửa nhiều tầng. Hiện nay phóng vệ tinh nhân tạo hoặc tàu vũ trụ vào không gian đều sử dụng loại tên lửa này.
Tên lửa nhiều tầng có ít nhất hai tên lửa trở lên, lắp liên tiếp nhau. Khi nhiên liệu ở tên lửa dưới cùng hết, nó tự động tách ra và tên lửa thứ hai lập tức được phát động. Khi tên lửa thứ hai dùng hết nhiên liệu, nó cũng tự động tách ra và tên lửa thứ ba tiếp đó được phát động... cứ như vậy sẽ làm cho vệ tinh hoặc tàu vũ trụ đặt ở tầng trên cùng đạt được tốc độ từ 7,9km/s trở lên để bay quanh Trái Đất hoặc thoát khỏi Trái Đất.
Dùng tên lửa nhiều tầng tuy có thể giải quyết vấn đề bay trong vũ trụ nhưng tiêu hao nhiên liệu rất lớn. Giả sử chúng ta dùng tên lửa 4 tầng để đưa tàu vào không gian, tốc độ phụt khí của mỗi tầng này là 2,5km/s, tỉ lệ giữa trọng lượng nhiên liệu và vỏ là 4/1, như vậy muốn cho một con tàu nặng 30kg ở tầng cuối đạt được tốc độ 12km/s thì trọng lượng toàn bộ tên lửa và nhiên liệu khi bắt đầu phóng phải tới trên 1.000 tấn.
Ngày nay, các tàu không gian còn có thể được nâng lên bởi các tên lửa đẩy gắn ở bên sườn. Chẳng hạn thế hệ tàu Ariane 5.
tàu vũ trụ có vận tốc hành trình là mach 12-15. tàu vũ trụ phóng ra ko gian cần tên lửa đa tầng phóng theo từng giai đoạn thì sẽ bay với một tốc độ khủng khi ra ko gian và đích cuối là vệ tinh tách khỏi tên lủa đẩy
chỉ còn cách tạo ra một gia tốc lớn hơn cho vệ tinh
VÌ SAO PHÓNG TÀU VŨ TRỤ PHẢI DÙNG TÊN LỬA NHIỀU TẦNG ?
Chỉ khi đạt được tốc độ bay 7,9 km/s thì vệ tinh nhân tạo hay tàu vũ trụ mới không rơi trở lại mặt đất. Các con tàu lên Mặt Trăng cần có tốc độ 11,2 km/s, còn muốn bay tới các hành tinh khác thì tốc độ phải lớn hơn nữa. Làm thế nào để đạt tốc độ đó? Chỉ có tên lửa đẩy mới đảm đương nổi việc này.
Muốn làm cho một vật thể chuyển động với tốc độ 7,9 km/s để thoát khỏi sức hút của Trái Đất, đòi hỏi phải dùng một năng lượng lớn. Một vật nặng 1g muốn thoát khỏi Trái Đất sẽ cần một năng lượng tương đương điện năng cần thiết để thắp sáng 1.500 bóng đèn điện 40W trong 1 giờ.
Mặt khác, tên lửa bay được là nhờ chất khisphutj ra phía sau tạo nên phản lực. Khí phụt ra càng mạnh, tên lửa bay càng nhanh. Muốn đạt được tốc độ bay rất lớn, ngoài tốc độ phụt khí rất cao, còn phải mang theo rất nhiều nhiên liệu. Nếu tốc độ phụt khí là 4.000 m/s, để đạt được tốc độ thoát ly là 11,2 km/s thì tên lửa phải chứa một số nhiên liệu nặng gấp mấy lần trọng lượng bản thân.
Các nhà khoa học đã cố gắng giải quyết vấn đề này một cach thỏa đáng. Làm sao để trong quá trình bay, cùng với sự tiêu hao nhiên liệu sẽ vứt bỏ được những bộ phận không cần thiết nữa, giảm nhẹ trọng lượng đang tiếp tục quá trình bay, nâng cao tốc độ bay. Đó chính là phương án sử dụng tên lửa nhiều tầng. Hiện nay phóng vệ tinh nhân tạo hoặc tàu vũ trụ vào không gian đều sử dụng loại tên lửa này.
Tên lửa nhiều tầng có ít nhất hai tên lửa trở lên, lắp liên tiếp nhau. Khi nhiên liệu ở tên lửa dưới cùng hết, nó tự động tách ra và tên lửa thứ hai lập tức được phát động. Khi tên lửa thứ hai dùng hết nhiên liệu, nó cũng tự động tách ra và tên lửa thứ ba tiếp đó được phát động... cứ như vậy sẽ làm cho vệ tinh hoặc tàu vũ trụ đặt ở tầng trên cùng đạt được tốc độ từ 7,9km/s trở lên để bay quanh Trái Đất hoặc thoát khỏi Trái Đất.
Dùng tên lửa nhiều tầng tuy có thể giải quyết vấn đề bay trong vũ trụ nhưng tiêu hao nhiên liệu rất lớn. Giả sử chúng ta dùng tên lửa 4 tầng để đưa tàu vào không gian, tốc độ phụt khí của mỗi tầng này là 2,5km/s, tỉ lệ giữa trọng lượng nhiên liệu và vỏ là 4/1, như vậy muốn cho một con tàu nặng 30kg ở tầng cuối đạt được tốc độ 12km/s thì trọng lượng toàn bộ tên lửa và nhiên liệu khi bắt đầu phóng phải tới trên 1.000 tấn.
Ngày nay, các tàu không gian còn có thể được nâng lên bởi các tên lửa đẩy gắn ở bên sườn. Chẳng hạn thế hệ tàu Ariane 5.
Một tên lửa mang nhiên liệu có khối lượng tổng cộng là 10000 kg. Khi đang bay theo phương ngang với vận tốc 100 m/s, tên lửa phụt nhanh ra phía sau nó 1000 kg khí nhiên liệu với vận tốc 800 m/s so với tên lửa. Bỏ qua lực cản của không khí. Xác định vận tốc của tên lửa ngay sau khi khối khí phụt ra khỏi nó.
áp dụng định lý bảo toàn động lượng
m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v
=> v = (10000.100 + 1000.800)/(10000 + 1000) = 1800/11 \(\approx\)163,63
Một tên lửa khối lượng 70 tấn đang bay với vận tốc 200 m/s đối với Trái Đất thì tức thời phụt ra lượng khí có khối lượng 5 tấn với vận tốc 450m/s đối với tên lửa. Xác định vận tốc tên lửa sau khi phụt khí ra đối với Trái Đất.
A. 234,6 m /s
B. 134,6 m/s
C. 334,6 m/s
D. 434,6 m/s
+ Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
m 0 v 0 = m 0 − m v / + m v 0 − v
⇒ v / = m 0 v 0 − m v 0 − v m 0 − m = 70000.200 − 5000 200 − 450 70000 − 5000 ≈ 234 , 6 m / s
Chọn đáp án A
