关于火箭反冲的物理题质量为4t的火箭,喷出气体对地速度为500m/s:(1)至少每秒喷出质量为多少的气体,才能开始上升;(2)火箭上升后,由于继续喷气,火箭质量逐渐变小,如果喷气对地速度保持不变,

Question

关于火箭反冲的物理题
质量为4t的火箭,喷出气体对地速度为500m/s:
(1)至少每秒喷出质量为多少的气体,才能开始上升;
(2)火箭上升后,由于继续喷气,火箭质量逐渐变小,如果喷气对地速度保持不变,要维持恒定的上升加速度,则每秒喷出的气体的质量应如何变化(g=10m/s^2)

Answer 1

火箭开始上升时,喷出气体在单位时间内对火箭平均冲力必须大于重力
即：F=mv/t>(M-m)g ,取t=1
所以500m>（M-m）g
m>Mg/(500+g)=78.4kg
火箭上升过程中：mv/t-(M-m)g=(M-m)a
由上式可以看出,火箭上升后,随着总质量减少,（M-m）减小,（M-m）g亦减小,等式成立时,必须 要减小,因为喷出气体对地速度v不变,故必须每秒喷出气体质量要减少,才能使火箭上升过程中加速度不变.