Một tên lửa mang nhiên liệu có khối lượng tổng cộng là 10000 kg

Bài 23: Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng

Bài 23.12 trang 57 Sách bài tập Vật Lí 10: Một tên lửa mang nhiên liệu có khối lượng tổng cộng là 10000 kg. Khi đang bay theo phương ngang với vận tốc 100 m/s, tên lửa phụt nhanh ra phía sau nó 1000 kg khí nhiên liệu với vận tốc 800 m/s so với tên lửa. Bỏ qua lực cản của không khí. Xác định vận tốc của tên lửa ngay sau khi khối khí phụt ra khỏi nó.

Lời giải:

Chọn chiều chuyển động ban đầu của tên lửa là chiều dương. Vì hệ vật gồm tên lửa và khối khí chuyển động cùng phương, nên ta có thể biểu diễn tổng động lượng của hệ vật này dưới dạng tổng đại số.

Trước khi khí phụt ra: p₀ = MV.

Sau khi khí phụt ra: p = (M - m)V' + m(v + V').

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có :

p = p₀ ⇒ (M - m)V' + m(v + V') = M.V

suy ra: V' = (MV - mv)/M = V - mv/M

Thay v = - 800 m/s, ta tìm được: V' = 100 - 1000.(-800)/10000 = 180(m/s)