Ракета стартует с Земли вертикально вверх с ускорением a=βt^2, где β =1 м/с4. На высоте 100 км от Земли двигатели ракеты выходят из строя. Определите скорость ракеты в этот момент.
Для определения скорости ракеты на высоте 100 км от Земли воспользуемся уравнением движения ракеты:
v = ∫ a dt = β ∫ t^2 dt = β * t3/3t^3 / 3t3/3 + C,
где v - скорость ракеты, a - ускорение ракеты, t - время, β - постоянная ракеты, C - постоянная интегрирования.
Для определения постоянной С воспользуемся начальными условиями, когда ракета стартует с Земли со скоростью 0, то есть v000 = 0:
0 = β * 0/30/30/3 + C, C = 0.
Теперь найдем скорость ракеты на высоте 100 км 100км=100000м100 км = 100 000 м100км=100000м от Земли, подставив t = 100 000 м в выражение для скорости:
Для определения скорости ракеты на высоте 100 км от Земли воспользуемся уравнением движения ракеты:
v = ∫ a dt = β ∫ t^2 dt = β * t3/3t^3 / 3t3/3 + C,
где v - скорость ракеты, a - ускорение ракеты, t - время, β - постоянная ракеты, C - постоянная интегрирования.
Для определения постоянной С воспользуемся начальными условиями, когда ракета стартует с Земли со скоростью 0, то есть v000 = 0:
0 = β * 0/30/30/3 + C,
C = 0.
Теперь найдем скорость ракеты на высоте 100 км 100км=100000м100 км = 100 000 м100км=100000м от Земли, подставив t = 100 000 м в выражение для скорости:
v = β 1000003/3100000^3 / 31000003/3 = 1 1∗1012/31 * 10^12 / 31∗1012/3 = 333333333,33 м/c.
Итак, скорость ракеты на высоте 100 км от Земли в момент выхода из строя двигателей равна 333333333,33 м/c.