Т.к. сила торможения постоянная, то это равноускоренное движение (вектор ускорения направлен против вектора скорости, поэтому поезд тормозит). Для равноускоренного движения пройденный путь S: S = (|Vк² - Vн²|) / (2*a), где Vк = 0 – конечная скорость (поезд остановился), м/с; Vн = 20 м/с – начальная скорость; a – модуль ускорения тела, м/с². Отсюда ускорение: a = (|Vк² - Vн²|) / (2*S) a = (|0² - (20 м/с)²|) / (2*400 м) a = 0,5 м/с²
По второму закону Ньютона сила торможения: F = m*a, откуда масса поезда m = F / a m = (500000 Н) / (0,5 м/с²) m = 10^6 кг (тысяча тонн)
Работа силы торможения отрицательна (т. к. сила торможения направлена против направления движения поезда) и определяется по формуле: A = - F * S A = - 500000 Н * 400 м A = - 200 МДж.
Реактивное движение – движение за счёт отбрасываения массы с некоторой скоростью в направлении, противоположном направлению движения.
Ракета выбрасывает газ (продукты сгорания) с большой скоростью. Чем больше масса выбрасываемого газа и больше его скорость, тем большим импульсом он обладает. Согласно закону сохранения импульса раз ракета с топливом были сначала неподвижны (т.е. суммарный импульс равен 0), то после отбрасывания газом с некоторым импульсом ракета приобретает такой же импульс в противоположном направлении (т.е. суммарный импульс системы ракета + газ остаётся равным 0). Но раз ракета получила импульс, то она приобрела скорость. И чем дольше она выбрасывает газы, тем сильнее разгоняется.
В создании космических ракет участвовали тысячи учёных. Одними из "гигантов" можно назвать следующих: Циолковский Константин Эдуардович – российский и советский учёный, теоретически (и художественно в книгах) описывал многие вопросы практической космонавтики. Занимался вопросами реактивного движения, обосновал использование для полётов в космос ракет, в том числе многоступенчатых. Рассматривал вопросы конструкции, старта, полёта ракет и аппаратов, описывал быт человека и ставил научно-технические задачи для людей при освоении космоса. Пропогандировал освоение космоса и стал вдохновителем для многих будущих учёных и инженеров. Королёв Сергей Павлович – советский учёный, главный конструктор ракетно-космической промышленности СССР, по его инициативе и под его руководством были осуществлены: первый запуск искусственного спутника Земли, первый запуск человека в космос, первый выход человека в открытый космос, первый перелёт аппарата на другое космическое тело (КА "Луна-2" спустился на Луну), получены первые снимки обратной стороны Луны, а также реализованы многие другие научно-технические прокты. Он руководил советским проектом полёта человека на Луну, а также готовил проекты первых долговременных орбитальных станций, которые были реализованы уже после него. Глушко Валентин Петрович – советский учёный и инженер, один из основоположников ракетного двигателестроения. Им были созданы одни из первых в мире опытные образцы жидкостных ракетных двигателей. Его двигатели стояли на большинстве советских ракетах, в том числе на ракете, которая вывели первого человека в космос, а также на других пилотируемых и грузовых рактах-носителях. В качестве Генерального конструктора руководил разработкой ракеты-носителя Энергия для многоразового корабля Буран. Вернер фон Браун – немецкий и американский конструктор ракетной техники. Главный констуктор первой в мире ракеты Фау-2 и многих других немецких проектов, которые после второй мировой войны стали основой для советских и американских космических разработок. После войны сдался в плен и перешёл работать в США, где со временем стал руководителем космических программ Америки. Под его руководством были осуществлены первые полёты американских спутников и астронавтов в космос, была создана мощнейшая ракета-носитель Сатурн-5, которая осуществила первый в истории полёт человека и высадку на Луне, а также ещё 5 высадок астронавтов на Луну.
Для равноускоренного движения пройденный путь S:
S = (|Vк² - Vн²|) / (2*a), где
Vк = 0 – конечная скорость (поезд остановился), м/с;
Vн = 20 м/с – начальная скорость;
a – модуль ускорения тела, м/с².
Отсюда ускорение:
a = (|Vк² - Vн²|) / (2*S)
a = (|0² - (20 м/с)²|) / (2*400 м)
a = 0,5 м/с²
По второму закону Ньютона сила торможения:
F = m*a, откуда масса поезда
m = F / a
m = (500000 Н) / (0,5 м/с²)
m = 10^6 кг (тысяча тонн)
Работа силы торможения отрицательна (т. к. сила торможения направлена против направления движения поезда) и определяется по формуле:
A = - F * S
A = - 500000 Н * 400 м
A = - 200 МДж.
Ракета выбрасывает газ (продукты сгорания) с большой скоростью. Чем больше масса выбрасываемого газа и больше его скорость, тем большим импульсом он обладает. Согласно закону сохранения импульса раз ракета с топливом были сначала неподвижны (т.е. суммарный импульс равен 0), то после отбрасывания газом с некоторым импульсом ракета приобретает такой же импульс в противоположном направлении (т.е. суммарный импульс системы ракета + газ остаётся равным 0). Но раз ракета получила импульс, то она приобрела скорость. И чем дольше она выбрасывает газы, тем сильнее разгоняется.
В создании космических ракет участвовали тысячи учёных. Одними из "гигантов" можно назвать следующих:
Циолковский Константин Эдуардович – российский и советский учёный, теоретически (и художественно в книгах) описывал многие вопросы практической космонавтики. Занимался вопросами реактивного движения, обосновал использование для полётов в космос ракет, в том числе многоступенчатых. Рассматривал вопросы конструкции, старта, полёта ракет и аппаратов, описывал быт человека и ставил научно-технические задачи для людей при освоении космоса. Пропогандировал освоение космоса и стал вдохновителем для многих будущих учёных и инженеров.
Королёв Сергей Павлович – советский учёный, главный конструктор ракетно-космической промышленности СССР, по его инициативе и под его руководством были осуществлены: первый запуск искусственного спутника Земли, первый запуск человека в космос, первый выход человека в открытый космос, первый перелёт аппарата на другое космическое тело (КА "Луна-2" спустился на Луну), получены первые снимки обратной стороны Луны, а также реализованы многие другие научно-технические прокты. Он руководил советским проектом полёта человека на Луну, а также готовил проекты первых долговременных орбитальных станций, которые были реализованы уже после него.
Глушко Валентин Петрович – советский учёный и инженер, один из основоположников ракетного двигателестроения. Им были созданы одни из первых в мире опытные образцы жидкостных ракетных двигателей. Его двигатели стояли на большинстве советских ракетах, в том числе на ракете, которая вывели первого человека в космос, а также на других пилотируемых и грузовых рактах-носителях. В качестве Генерального конструктора руководил разработкой ракеты-носителя Энергия для многоразового корабля Буран.
Вернер фон Браун – немецкий и американский конструктор ракетной техники. Главный констуктор первой в мире ракеты Фау-2 и многих других немецких проектов, которые после второй мировой войны стали основой для советских и американских космических разработок. После войны сдался в плен и перешёл работать в США, где со временем стал руководителем космических программ Америки. Под его руководством были осуществлены первые полёты американских спутников и астронавтов в космос, была создана мощнейшая ракета-носитель Сатурн-5, которая осуществила первый в истории полёт человека и высадку на Луне, а также ещё 5 высадок астронавтов на Луну.