42 ロケットの推進の原理 6分 ロケットⅤ
は、高速のガスを後方に噴射することにより, そ
の反動で前方に進む。 速さ V等速直線運動し
ている質量 M のロケットから,質量 m のガスを
真後ろに向けて瞬間的に噴射した。 噴射されるガスの速さは、そのガスを噴射する前のロケットに対し
て”であるとする。 空気の影響や重力加速度は考慮しなくてよく, ロケットの運動は常に直線的であ
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るものとする。 また, ロケットの進む向きを正の向きとする。
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問1
ロケットがガスから受ける力積の大きさはいくらか。次の①~④のうちから正しいものを1つ
選べ。
1 mv (M-m)v 3 (M-m)V 4 (M-m)(V-v)
問2 ガスを噴射した後のロケットの速さを V' とすると, M, m, V, V'′,” の間にはどのような関係
が成りたっているか。 次の①~④のうちから正しいものを1つ選べ。
① MV=MV'+mu
② MV=MV'+m (V-v)
③MV=(M-m)V'+mo ④ MV=(M-m)V'+m(V-v)
問3 ガスを噴射した後のロケットの速さはいくらか。 次の ① ~ ④ のうちから正しいものを1つ選べ。
① V+v
[2001 横浜国大 改]
M
m
ひ ③ V+ v 4 V+
M
m
② V+-
M
m
M-m "
ガス
m