Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe hoog kan een raket reizen als deze in eerste instantie verticaal wordt geschoten op snelheid van 28,50 ms heeft de massa 0,500 kg?

U kunt niet de exacte hoogte bepalen die de raket reikt met alleen de beginsnelheid en massa. Dit is waarom:

* zwaartekracht: De raket zal worden vertraagd door de zwaartekracht. We moeten de versnelling kennen als gevolg van de zwaartekracht (ongeveer 9,8 m/s²) om erachter te komen hoe lang het duurt om het hoogste punt te bereiken.

* Luchtweerstand: Luchtweerstand zal ook de raket naar beneden vertragen. Dit is een belangrijke factor en we hebben informatie nodig over de vorm van de raket en de dichtheid van de lucht om het effect ervan te schatten.

* brandstof: De raket gebruikt waarschijnlijk brandstof om zichzelf voort te stuwen. Zonder te weten hoeveel brandstof het heeft of hoe efficiënt het brandt, kunnen we niet berekenen hoe lang het kan handhaven.

Hier is een vereenvoudigde benadering om de maximale hoogte te berekenen *Airweerstand negeren en aannemen dat de raket onmiddellijk uit brandstof komt *:

1. Zoek de tijd om het hoogste punt te bereiken:

* De verticale snelheid van de raket zal met een snelheid van 9,8 m/s² afnemen als gevolg van de zwaartekracht.

* Op het hoogste punt zal de verticale snelheid 0 m/s zijn.

* Gebruik de vergelijking:uiteindelijke snelheid (vf) =initiële snelheid (vi) + versnelling (a) * tijd (t)

* 0 =28,50 m/s - 9,8 m/s² * t

* Los voor t:t ≈ 2,91 seconden

2. Bereken de maximale hoogte:

* Gebruik de vergelijking:hoogte (h) =initiële snelheid (vi) * tijd (t) + (1/2) * versnelling (a) * time²

* h =(28,50 m/s * 2.91 s) + (1/2) * (-9,8 m/s²) * (2,91 s) ²

* H ≈ 41,4 meter

belangrijke opmerkingen:

* Deze berekening is een zeer ruwe schatting. Luchtweerstand en het brandstofverbruik van de raket zullen de werkelijke hoogte drastisch veranderen.

* Om een ​​realistischer antwoord te krijgen, zou u de vlucht van de raket moeten modelleren met behulp van meer geavanceerde fysica en informatie over de brandstof en luchtweerstand bevatten.