Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон сохранения импульса.
Дано:
- Масса оболочки ракеты = 300 г = 0,3 кг
- Масса пороха = 100 г = 0,1 кг
- Скорость газа = 100 м/с
Сначала находим начальный импульс системы. До выстрела он равен нулю, так как ракета покоится.
После сгорания пороха, часть массы уходит в виде газа с определённой скоростью. Система, состоящая из оболочки и выходящих газов, должна сохранить импульс. Это значит, что импульс газа равен импульсу оболочки ракеты, но в противоположном направлении.
Импульс газа = масса газа * скорость газа = 0,1 кг * 100 м/с = 10 кг*м/с.
Для ракеты (оболочки), импульс = масса оболочки * скорость ракеты.
Поскольку суммарный импульс системы до и после равен нулю: 0 = масса газа * скорость газа - масса оболочки * скорость ракеты.
Отсюда скорость ракеты = (масса газа * скорость газа) / масса оболочки = 10 кг*м/с / 0,3 кг ≈ 33,33 м/с.
Итак, скорость модели ракеты составляет приблизительно 33,33 м/с.
