ملف تدريبي: دفع الصاروخ

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على استخدام معادلة الصاروخ لحساب حركة الصواريخ وحركة العادم المُستخدَم لدفعها.

س١:

صاروخ كبير كتلته عند انطلاقه 2.00×10 kg، ومحرِّكه يُنتج قوة دفع مقدارها 3.50×10 N.

أوجد عجلة الصاروخ الابتدائية المتجهه رأسيًّا لأعلى.

ما الوقت الذي يستغرقه الصاروخ ليصل إلى سرعة مقدارها 33.33 m/s في الاتجاه الرأسي لأعلى، باعتبار ثبات الكتلة وقوة الدفع؟

س٢:

ما سرعة العادم اللازمة لتسارع صاروخ كتلته 1200 kg في عمق الفضاء. يتسارع الصاروخ من سرعة 0.80 km/s إلى سرعة 1.0 km/s في زمن 5.0 s. باستخدام 50 kg من الوقود، ماذا يجب أن تكون سرعة العادم للحصول على هذه العجلة؟

س٣:

يتسارع صاروخ رأسيًّا لأعلى، حتى وصلت سرعته إلى 132 m/s. يحترق وقود الصاروخ، فيطرد 115 kg من العادم من الصاروخ رأسيًّا لأسفل بسرعة 1360 m/s. استغرق الصاروخ 12.4 s حتى أكمل التسارع. ما كتلة الصاروخ عندما كان خزان الوقود مملوءًا بالكامل، علمًا بأن مقاومة الهواء مهملة؟

س٤:

صاروخ غير مزود بالوقود كتلته 1370 kg. يجب تزويد الصاروخ بالوقود الكافي ليصل إلى سرعة رأسية لأعلى قدرها 677 m/s بعد 25.0 s من التسارع. يطرد الصاروخ عوادم احتراق الوقود بسرعة 1500 m/s رأسيًّا لأسفل. ما أدنى كتلة للوقود الذي يجب تزويد الصاروخ به، علمًا بأن مقاومة الهواء مهملة؟

س٥:

تتحرَّك مركبة فضائية بسرعة منتظمة في الفضاء الخارجي؛ حيث تكون قوى الجاذبية مُهمَلة. عند اللحظة 𝑡، تم تشغيل مُحرِّك المركبة الفضائية لفترة زمنية مدَّتها 30 s، طُرد خلالها العادم بمعدَّل 2.0×10 kg/s وبسرعة 2.5×10 m/s. كانت كتلة المركبة قبل طرد العادم تساوي 2.0×10 kg.

ما مقدار القوة التي يؤثر بها المُحرِّك على المركبة أثناء تشغيله؟

  • أ 5 . 0 × 1 0 N
  • ب 4 . 0 × 1 0 N
  • ج 2 . 2 × 1 0 N
  • د 5 . 5 × 1 0 N
  • ه 2 . 0 × 1 0 N

ما مقدار عجلة المركبة عند اللحظة 𝑡؟

ما مقدار عجلة المركبة عند اللحظة 𝑡=15s؟

ما مقدار عجلة المركبة عند اللحظة 𝑡=30s؟

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.