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50 kgの宇宙飛行士は、速度で推進ピストルから100 gのガスを排出します。結果として生じる速度は何ですか?

運動量の保存の原則を使用して、この問題を解決する方法を分解しましょう。

概念を理解する

* 運動量の保存: 閉じたシステム(宇宙の宇宙飛行士のような)では、イベントの前の合計勢いは、イベント後の総勢いに等しくなります。 運動量は、質量速度(p =mV)として計算されます。

* 前の勢い: 宇宙飛行士は最初は休息しているため、勢いは0です。

* 勢い後: 宇宙飛行士は一方向に反動し、ガスは反対方向に排出されます。

方程式の設定

させて:

* `m1` =宇宙飛行士の質量(50 kg)

* `m2` =ガスの質量(100 g =0.1 kg)

* `v1` =宇宙飛行士の反動速度(私たちが見つけたいもの)

* `v2` =排出ガスの速度(与えられたが、問題では指定されていない)

運動量方程式の保存は次のとおりです。

`0 =m1 * v1 + m2 * v2`

反動速度の解決

1。方程式を再配置します:

`v1 =- (m2 * v2) / m1`

2。値をプラグイン:

`v1 =- (0.1 kg * v2) / 50 kg`

3。単純化:

`v1 =-0.002 * v2`

重要な注意: 宇宙飛行士の反動速度を計算するためにガスが排出される速度( `v2`)を知る必要があります。 問題ステートメントはこの値を提供しません。

例:

ガスが100 m/sの速度で排出されたとしましょう。 それから:

`v1 =-0.002 * 100 m/s =-0.2 m/s`

これは、宇宙飛行士が0.2 m/sの速度でガス排出の反対方向に反動することを意味します。

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