Для решения задачи, в которой космическая ракета разгоняется из состояния покоя и достигает скорости 11 км/с, пройдя при этом расстояние 200 км, нужно воспользоваться основными кинематическими уравнениями.
- Определение ускорения:
Мы знаем начальную скорость ( v_0 = 0 ) (ракета стартует из состояния покоя), конечную скорость ( v = 11 ) км/с, и пройденное расстояние ( s = 200 ) км.
Используем уравнение кинематики, связывающее начальную скорость, конечную скорость, ускорение и пройденное расстояние:
[ v^2 = v_0^2 + 2as ]
Подставим известные значения:
[ (11 \text{ км/с})^2 = 0 + 2 \cdot a \cdot 200 \text{ км} ]
Решаем уравнение для ускорения ( a ):
[ 121 \text{ км}^2/\text{с}^2 = 400 \cdot a \text{ км} ]
[ a = \frac{121 \text{ км}^2/\text{с}^2}{400 \text{ км}} ]
[ a = 0.3025 \text{ км/с}^2 ]
[ a = 302.5 \text{ м/с}^2 ]
- Определение времени разгона:
Теперь, чтобы найти время разгона ( t ), используем другое уравнение кинематики:
[ v = v_0 + at ]
Подставим известные значения:
[ 11 \text{ км/с} = 0 + 0.3025 \text{ км/с}^2 \cdot t ]
Решаем уравнение для времени ( t ):
[ t = \frac{11 \text{ км/с}}{0.3025 \text{ км/с}^2} ]
[ t \approx 36.37 \text{ с} ]
Итак, космическая ракета разгоняется с ускорением ( 302.5 \text{ м/с}^2 ) и достигает скорости 11 км/с за время приблизительно 36.37 секунд, пройдя при этом расстояние 200 км.