Một tên lửa có khối lượng tổng cộng M = 10t đang bay với vận tốc V = 200m/s đối với Trái Đất

Bài 32: Chuyển động bằng phản lực. Bài tập về định luật bảo toàn động lượng

Bài 2 (trang 153 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Một tên lửa có khối lượng tổng cộng M = 10t đang bay với vận tốc V = 200m/s đối với Trái Đất thì phụt ra phía sau (tức thời) khối lượng khí m = 2t với vận tốc v = 500m/s đối với tên lửa. Tìm vận tốc tức thời của tên lửa sau khi phụt khí với giả thiết toàn bộ khối lượng khí được phụt ra cùng lúc.

Lời giải:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tên lửa.

Gọi V là tốc độ của tên lửa trước khi khí phụt ra sau.

V’ là vận tốc của tên lửa ngay sau khi khí phụt ra sau với vận tốc v đối với tên lửa.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: M.V = (M – m).V’ + m.v’ (*).

Với v’ là vận tốc khí phụt ra đối với Trái Đất.

Ta có: v'→= v→+ V→, vì v→ngược chiều dương nên:

v’ = V – v = 200 -500 = -300m/s.

Thay số vào phương trình (*)ta được: