Номер 185, страница 28 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Взаимодействие тел. 9. Взаимодействие тел. Масса тела. Единицы массы. Измерение массы тела на весах - номер 185, страница 28.

Решение.

Решение

Движение космического корабля основано на принципе реактивного движения, который является прямым следствием закона сохранения импульса и третьего закона Ньютона.

1. С точки зрения закона сохранения импульса.

До запуска система, состоящая из корабля и топлива, находится в покое, и её суммарный импульс равен нулю. Когда двигатели выбрасывают струю раскаленных газов назад, эти газы, обладая массой $m_г$ и скоростью $\vec{v_г}$, приобретают импульс $\vec{p_г} = m_г \vec{v_г}$, направленный назад.

Поскольку внешние силы (сила тяжести) компенсируются силой тяги, систему «корабль-газы» можно считать замкнутой в направлении движения. В замкнутой системе суммарный импульс сохраняется. Чтобы суммарный импульс системы остался равным нулю, корабль массой $M_к$ должен приобрести импульс $\vec{p_к} = M_к \vec{v_к}$, равный по модулю и противоположный по направлению импульсу газов:

$\vec{p_к} + \vec{p_г} = 0 \implies M_к \vec{v_к} = -m_г \vec{v_г}$

Таким образом, отбрасывая часть своей массы (газы) в одном направлении, корабль начинает двигаться в противоположном.

2. С точки зрения третьего закона Ньютона.

Этот же процесс можно описать иначе. Двигатель корабля с силой $\vec{F_1}$ действует на выбрасываемые газы, придавая им ускорение. Согласно третьему закону Ньютона, газы действуют на корабль (на его двигатель) с точно такой же по модулю, но противоположной по направлению силой $\vec{F_2} = -\vec{F_1}$. Эта сила, называемая реактивной силой тяги, и толкает корабль вперед, заставляя его ускоряться.

Важно отметить, что для такого движения не требуется наличие внешней опоры или среды (например, воздуха). Ракета движется, отталкиваясь не от земли или воздуха, а от выбрасываемых ею газов, поэтому она может эффективно летать и в безвоздушном пространстве.

Ответ:

Космический корабль движется за счет реактивной силы. Согласно закону сохранения импульса, выбрасывая назад продукты сгорания топлива, корабль приобретает равный по величине и противоположный по направлению импульс, что и заставляет его двигаться вперед.