火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,喷出的气体相对地面的速度为v=1 000 m/s.设火箭初始质量M=300 kg,发动机每秒喷气20次,在不考虑地球引力及空气阻力的情况下,火箭发动机1 s末的速度是多大?
火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,喷出的气体相对地面的速度为v=1 000 m/s.设火箭初始质量M=300 kg,发动机每秒喷气20次,在不考虑地球引力及空气阻力的情况下,火箭发动机1 s末的速度是多大?
选火箭和1 s内喷出的气体为研究对象,设火箭1 s末速度为v′,1 s内共喷出质量为20 m的气体,选火箭前进的方向为正方向,由动量守恒定律得
(M-20m)·v′-20m·v=0,
解得 v′==
m/s=13.5 m/s.
这是一道应用动量守恒定律求解航空火箭反冲运动的试题.选好研究对象,注意到其中速度的相对性,问题就可迎刃而解.