Ракета стартует вертикально. К t1 = 30 секунде полёта вес выводимого на орбиту спутника увеличился в раза (относительно веса перед стартом), к секунде полёта вес спутника был уже в раза больше, чем перед стартом. Считать массовый расход топлива постоянным. Сопротивлением воздуха и изменением ускорения свободного падения с высотой пренебречь. Принять
1) Найти ускорение ракеты в момент времени t1.
2) Определите скорость u вытекания продуктов сгорания относительно сопла, считая её постоянной.
1. Пусть mс — масса спутника, a1 — ускорение в момент t1. Вес спутника до старта Вес к моменту t1, когда ускорение a1, По условию Отсюда
2. Пусть m0 — начальная масса ракеты. Тогда — масса в момент t. Здесь — массовый расход топлива. За малое время
Отсюда
Здесь — ускорение. Имеем Если к моменту времени t, когда ускорение a, вес увеличился в k раз, то Из последних двух уравнений Для моментов t1 и t2 имеем Отсюда
Ответ: 1) a1 = 5 м/с2; 2) u = 1800 м/с.