Космонавт, який перебував за межами космічного корабля, відкриває вентиль газового балона (площа поперечного перерізу вихідного отвору вентиля Ѕ). При цьому виникає реактивна сила F. Початкова концентрація газу в балоні n. Обчисліть значення n. Дано S, см²=1,0 ; F, H= 12; середня квадратична швидкість в балоні, км/с =0,2; газ = N2 ; n, 10^26 м^-3=?

Краще вийдемо з рівняння виводу кількості речовини газу з балону через вихідний вентиль. Реактивна сила F створюється завдяки вихоруванню газу через вентиль та визначається зі співвідношенням r = m*v, де r - імпульс (динамічний момент), m - маса, v - швидкість. Можемо записати закон виводу кількості речовини: dn/dt = -S*v*n, де dn - зміна кількості, dt - зміна часу, S - площа вихідного отвору вентиля, v - середня квадратична швидкість, n - концентрація газу. Для газового балона N2 ми знаємо площу, середню квадратичну швидкість та реактивну силу. Виходячи з цього, можна обчислити значення концентрації газу n за допомогою вищезгаданого рівняння, використовуючи відомі значення S, v та F. Таким чином, підставивши відомі значення S=1,0 см², v=0,2 км/с і F=12 H, ми отримаємо шукане значення n.