Решебник Савченко
<h3 id="back-link"><a href="/ru#2.2">$\leftarrow$Назад</a></h3>
<h3> Условие: </h3>
<p>
$2.2.46^*.$ Газ, вытекающий из сопла ракеты, имеет скорость $v$ относительно нее. Определите изменения скорости ракеты после того, как ее масса из-за истечения газа уменьшилась в $n$ раз.
</p>
<h3> Решение: </h3>
<center>
<figure>
<img src="draw.jpg"
loading="lazy" width="350" />
<figcaption>
Схема движения ракеты
</figcaption>
</figure>
</center>
<p>
Запишем закон сохранения импульса за малый промежуток времени
$$Mv = (M+dm)(v+dv) - dm(v+u)$$
$$Mv = Mv + dmu + mdv$$
$$dmu = -mdv$$
Откуда получаем соотношение
$$-\frac{dm}{m} = \frac{dv}{u}$$
Интегрируем обе части уравнения
$$-\int_{M_1}^{M_2}\frac{dm}{m} = \int_{v_1}^{v_2}\frac{dv}{u}$$
$$\boxed{\ln \frac{M_1}{M_2} = \frac{\Delta{v}}{u}}$$
Это уравнение называется <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Tsiolkovsky_rocket_equation" target="_blank">формулой Циалковского</a>
</p>
<p>
Откуда получаем искомое соотношение
$$\boxed{u = v \ln n}$$
</p>
<h4>
Ответ:
</h4>
<p>$$u = v \ln n$$</p>
<footer class="row container">
<p>
<small> © <strong>Решебник Савченко О.Я.</strong>, 2023-2024 <br></small>
</p>
<p>
<small>Все права принадлежат авторам. <br> Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов. <br> aliaksandr@savchenkosolutions.com <br></small>
</p>
</footer>