Для решения задачи можно использовать закон сохраняющегося импульса. Дано:
- Масса выброшенных газов (m_g) = 0,6 * m_0, где m_0 — масса неподвижной ракеты.
- Скорость выброшенных газов (v_g) = 1,1 км/с.
- Скорость ракеты при взлете (v_r).
По закону сохранения импульса, импульс системы до и после выброса газов должен быть равен. Из этого следует:
Импульс до = 0 (ракета неподвижна).
Импульс после = Импульс ракеты + Импульс газов.
Запишем уравнение для момента времени t, когда газы выбрасываются:
0 = m_r * v_r + m_g * (-v_g),
где m_r = m_0 - m_g = m_0 - 0,6 * m_0 = 0,4 * m_0.
Подставим все известные значения в уравнение:
0 = (0,4 * m_0) * v_r - (0,6 * m_0) * 1,1.
Упростим уравнение:
0 = 0,4 * m_0 * v_r - 0,66 * m_0.
Разделим обе стороны уравнения на m_0:
0 = 0,4 * v_r - 0,66.
Теперь выразим v_r:
0,4 * v_r = 0,66, v_r = 0,66 / 0,4, v_r = 1,65 км/с.
Итак, скорость ракеты при взлете относительно Земли составляет 1,65 км/с.