2014-05-31
Ракета стартует с поверхности земли вертикально вверх и в течение $t = 10 с$ поднимается с постоянным ускорением $a = 4,9 м/с^{2}$. Затем двигатели ракеты отключаются. Найдите максимальную высоту подъема ракеты над поверхностью земли. Сопротивлением воздуха пренебречь. Ускорение свободного падения считать равным $g=9,8 м/с^{2}$.
Решение:
За время работы двигателей t ракета наберет скорость
$v_{0}=at=49 м/с$
и достигнет высоты
$h_{0} = at^{2}/2= 245м$.
Скорость ракеты с течением времени меняется по закону
$v = v_{0} - gt$, (1)
а высота
$h=h_{0} + v_{0}t – gt^{2}/2$. (2)
Высота $h$ достигает максимума $h_{max}$ в момент $t = t_{1}$, когда скорость ракеты $v = 0$. Полагая в равенстве (1) $t = t_{1}$ и $v = 0$, получаем:
$t_{1}=v_{0}/g$.
При $t = t_{1}$ по формуле (2) находим:
$h_{max}=h_{0} + \frac{v^{2}_{0}}{2g}=367,5 м$