解:
由火箭受力平衡得
G=F
故 6*10^3 kg*10=10^3 m/s*m...... (F=v*m/t(動量定理))
所以 m=60(Kg/s)
由牛頓第二定律得
F—mg=ma
即10^3 m/s*m—6*10^3 kg*10=m*20
解得m=60(Kg/s)
(注:第二問的解是近似值)
這是物理中的反沖現(xiàn)象,可以用動量守恒解釋,如果用施力物體解釋的話,施力物體應該就是噴出的氣體,以為力的作用是相互的,火箭對氣體產(chǎn)生力的同時氣體也給火箭一個反作用力.
1.反沖運動:根據(jù)動量守恒定律,如果一個靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂成兩個部分,一部分向某個方向運動,另一部分必然向相反的方向運動。這個現(xiàn)象叫做反沖。 反沖運動中,物體受到的反沖作用通常叫做反沖力2.
系統(tǒng)在內(nèi)力作用下,當一部分向某一方向的動量發(fā)生變化時,剩余部分沿相反方向的動量發(fā)生同樣大小變化的現(xiàn)象。噴氣式飛機、火箭等都是利用反沖運動的實例.若系統(tǒng)由兩部分組成,且相互作用前總動量為零。一般為物體分離則有 0=mv+(M-m)v‘ , M是火箭箭體質(zhì)量,m是燃氣改變量。(參考系的選擇是箭體)反沖運動和碰撞、爆炸有相似之處,相互作用力常為變力,且作用力大,一般都滿足內(nèi)力>>外力,所以反沖運動可用動量守恒定律來處理。特點:⑴ 反沖運動的問題中,有時遇到的速度是相作用的兩物體間的相對速度,這是應將相對速度轉(zhuǎn)化成對地的速度后,在列動量守恒的方程。⑵ 在反沖運動中還常遇到變質(zhì)量物體的運動,如火箭在運動過程中,隨著燃料的消耗火箭本身的質(zhì)量不斷在減小,此時必須取火箭本身和在相互作用時的整個過程來進行研究。例如:火箭、噴氣式飛機或水輪機、灌溉噴水器等。