2017-05-20
Ракета выпускает непрерывную струю газа, имеющую скорость $\vec{u}$ относительно ракеты. Расход газа равен $\mu кг/с$. Показать, что уравнение движения ракеты:
$m \vec{w} = \vec{F} - \mu \vec{u}$,
где $m$ — масса ракеты в данный момент, $\vec{w}$ — ее ускорение, $\vec{F}$ — внешняя сила.
Решение:
Предположим, что в момент времени $t$, ракета имеет массу $m$ и скорость $\vec{v}$ относительно системы отсчета. Теперь рассмотрим инерциальную систему отсчета, движущуюся со скоростью, которую ракета имеет в данный момент. В этой системе отсчета импульс, который получает система ракетно-эжектируемого газа в течение времени $dt$, равен
$d \vec{p} = md \vec{v} + \mu dt \vec{u} = \vec{F} dt$
Или, $m \frac{d \vec{v}}{dt} = \vec{F} - \mu \vec{u}$
или, $m \vec{w} = \vec{F} - \mu \vec{u}$