Physics
มัธยมปลาย
この宇宙船Sに対するエンジンEの相対的な速さがuなのは、具体的には、エンジンEを後方に分離したから、向きの情報も加えると、-uと表せられるのですか？
教えてください。
186. ロケットの分離 質量mの宇宙船Sと, ロケットエン
ジンEが結合したロケットがある。 エンジンEの燃焼が終了
したとき その質量はMになり, ロケットの速度はVになっ
た。このとき,ロケットはエンジンEを後方に分離し、分
離
後の宇宙船Sに対するエンジンEの相対的な速さはμであった。 分離後の宇宙船Sの速
相対速
ES
M m
E
VE
S
V
Vs
解答
M
m+M
V+-
指針 宇宙船Sの進む向きを正とすると、速度でのSに対するエン
ジンEの相対速度は-uである。したがって,Eの速度は vs-u と表
される。 Eを切りはなす前後について,運動量保存の法則の式を立てる。
解説 Eを切りはなす前後のようすは、図のように示される。 Eの速
度は vs-uであり, ロケットが進む向き
を正とすると,運動量保存の法則,
したがって,
u
mivi+m202=mvi'+m202'の関係から、
(m+M) V=mus+M (us-u)
us=+-
m+M
187. 平面上での衝突
u
分離前
分離後
E S
m
E
us-u
V
S
US
相対速度の公式
VAB = UB-VAから,
後のEの速度をと
と, -u=v-usで
v=usu と表され
Vs
v=vs-u
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