Задачи › Движение с переменной массой, реактивное движение

Лазерный ракетный двигатель

  1. Лазерный ракетный двигатель

    МОШ 1990/91, 9 кл.
    4/10

    Предложен следующий проект ракетного двигателя: луч лазера направляется на кусок льда, помещённого в резервуар с отверстием площадью \(S\). Мощность лазера \(N\) полностью идёт на испарение льда, в который добавлен чёрный краситель. Удельная теплота испарения льда равна \(\lambda\), плотность образовавшихся паров \(\rho\). Найдите силу тяги такого двигателя.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(F = \dfrac{1}{\rho S}\left(\dfrac{N}{\lambda}\right)^2\).

    Решение

    За время \(\Delta t\) через отверстие площадью \(S\) из резервуара выходит масса пара, равная \(\Delta m = \dfrac{N\Delta t}{\lambda} = \rho Sv\Delta t\), со скоростью \(v = \dfrac{1}{\rho S}\cdot\dfrac{N}{\lambda}\). Поэтому сила тяги такого двигателя равна \[F = \dfrac{\Delta m\cdot v}{\Delta t} = \dfrac{N}{\lambda}v = \dfrac{1}{\rho S}\left(\dfrac{N}{\lambda}\right)^2.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи