ロケット
42. ロケットの推進の原理 6分
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で等速直線運動し
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
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 mu 2 (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。
0 MV=MV' + mv
MV=MV'+m(V-v)
② V+
m
M
V
M
③ MV=(M-m)V'+mu 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。
[2001 横浜国大 改]
① V+u
④ V+-
3 V+ -
m
M
ひ
V
m
M-m
ガス
ひ
m
V'
第3章 運動量の保存 29