2017-10-15
Мощность, развиваемая двигателями ракеты, неподвижно зависшей над Землей, равна $N$. Найти скорость истечения газов из сопла двигателя, если масса ракеты равна $m$, а ускорение свободного падения равно $g$.
Решение:
Двигатели ракеты совершают работу над выбрасываемыми газами, увеличивая их кинетическую энергию. Поэтому, считая, что в расчете на единицу времени из двигателей выбрасывается масса газа, равная $\mu$, и все частицы газа имеют одинаковые скорости $\vec{v}$, мощность двигателей ракеты $N = \mu v^{2}/2$. Учитывая, что сила тяги двигателей (реактивная сила) $\vec{F} = - \mu \vec{v}$, и условие зависания ракеты имеет вид $m \vec{g} + \vec{F} = 0$, получим $N = m \vec{g} \vec{v}/2$. Отсюда искомая скорость $\vec{v} = 2N \vec{g}/g^{2}$.