Для решения задачи нужно использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила равна произведению массы на ускорение:
\[ F = m \cdot a \]
Где:
- \( F \) — сила тяги,
- \( m \) — масса ракеты,
- \( a \) — ускорение ракеты.
Сначала переведем массу ракеты в килограммы:
\( 100 \) тонн = \( 100 \,000 \) кг.
Определим начальную и конечную скорости ракеты:
Начальная скорость \( v_1 = 72 \, \text{км/ч} \) (это нужно перевести в метры в секунду): \[ v_1 = 72 \, \text{км/ч} \times \frac{1000 \, \text{м}}{1 \, \text{км}} \times \frac{1 \, \text{ч}}{3600 \, \text{с}} \approx 20 \, \text{м/с} \]
Конечная скорость \( v_2 = 720 \, \text{км/ч} \): \[ v_2 = 720 \, \text{км/ч} \times \frac{1000 \, \text{м}}{1 \, \text{км}} \times \frac{1 \, \text{ч}}{3600 \, \text{с}} \approx 200 \, \text{м/с} \]
Теперь рассчитаем ускорение \( a \): Ускорение рассчитывается по формуле: \[ a = \frac{v_2 - v_1}{t} \]
Подставляем значения: \[ a = \frac{200 \, \text{м/с} - 20 \, \text{м/с}}{120 \, \text{с}} = \frac{180 \, \text{м/с}}{120 \, \text{с}} = 1.5 \, \text{м/с}^2 \]
Теперь можем найти силу тяги \( F \): \[ F = m \cdot a = 100000 \, \text{кг} \cdot 1.5 \, \text{м/с}^2 = 150000 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила тяги двигателя ракеты составляет \( 150000 \, \text{Н} \) или \( 150 \, \text{кН} \).