ВСОШ Заключительный
2006
10 класс
теоретическая
ID 1621
№ 10.11Задача 10.11
- 2 Астероид имеет ту же плотность, что и Земля, а его радиус меньше земного в 100 раз. Сколько потребуется топлива, выбрасываемого из сопла ракеты со скоростью 3 км/с, чтобы космический аппарат массой 1000 кг (без учета топлива) смог покинуть астероид?
- Для того, чтобы покинуть астероид, космический аппарат должен развить вторую космическую скорость, равную
Решение
$$v = \sqrt{\frac{2GM}{R}} = \sqrt{\frac{8\pi G\rho}{3}} \cdot R.$$
Так как плотность астероида совпадает с земной, а радиус меньше земного в 100 раз, мы можем сразу получить, что вторая космическая скорость для астероида составляет 1/100 от аналогичной величины для Земли и равна 112 м/с. Обозначим массу корабля через M, искомую массу топлива через m, а скорость выброса топлива через u. До старта корабль с топливом покоился, поэтому по закону сохранения импульса имеем:
$$Mv = mu, \quad m = M \frac{v}{u}.$$
Подставляя численные данные, получаем, что для взлета с астероида потребуется 37.3 кг топлива.

Тесная двойная система (О.С. Угольников)
10

Ответ
37.3 кг топлива
решение
ответ
Предложить правку