Формулы по физике 10 класс: реактивное движение

Реактивное движение — это движение тела, возникающее при отделении от него некоторой части массы с определённой скоростью. Основой математического описания реактивного движения в 10 классе является закон сохранения импульса, который позволяет рассчитывать скорость ракеты и других тел при выбросе вещества.

Формулы: реактивное движение

Что находимФормулаОбозначения и единицы СИ
Импульс телаp = m·v
  • p — импульс тела, кг·м/с
  • m — масса тела, кг
  • v — скорость тела, м/с
Закон сохранения импульса для реактивного движенияm1·v1 + m2·v2 = m1·v'1 + m2·v'2
  • m1 — масса первого тела до взаимодействия, кг
  • v1 — скорость первого тела до взаимодействия, м/с
  • m2 — масса второго тела до взаимодействия, кг
  • v2 — скорость второго тела до взаимодействия, м/с
  • v'1 — скорость первого тела после взаимодействия, м/с
  • v'2 — скорость второго тела после взаимодействия, м/с

Когда какую формулу применять

  • Формулу p = m·v применяйте для вычисления импульса ракеты или выбрасываемого вещества.
  • Закон сохранения импульса используйте при рассмотрении взаимодействия ракеты и газов, если внешними силами можно пренебречь.
  • При запуске ракеты из состояния покоя начальный суммарный импульс равен нулю.
  • Учитывайте направление движения: скорости в противоположных направлениях имеют разные знаки.
  • Перед расчётом переводите массу в килограммы, а скорость — в метры в секунду.

Пример решения задачи

Ракета массой 200 кг находится в состоянии покоя. При запуске из неё выбрасывается 10 кг газа со скоростью 400 м/с относительно Земли. Определите скорость ракеты после выброса газа, если внешними силами можно пренебречь.

Дано:

mр = 200 кг − 10 кг = 190 кг

mг = 10 кг

vг = −400 м/с

v0 = 0

Найти: vр

Решение:

По закону сохранения импульса:

mр·vр + mг·vг = 0

Выразим скорость ракеты:

vр = −mг·vг/mр

Подставим значения:

vр = −10·(−400)/190 ≈ 21,05 м/с

Ответ: 21,05 м/с.

Формулы по физике 10 класс