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50kg 우주 비행사는 추진 권총에서 100g의 가스를 배출하여 속도 MS에서 어떤 속도가 무엇입니까?

운동량 보존 원칙을 사용 하여이 문제를 해결하는 방법을 세분화합시다.

개념 이해

* 운동량 보존 : 폐쇄 시스템 (우주의 우주 비행사와 같은)에서, 이벤트 전 총 운동량은 이벤트 후 총 운동량과 같습니다. 운동량은 질량 시간 속도 (P =MV)로 계산됩니다.

* 이전의 운동량 : 우주 비행사는 처음에는 휴식을 취하기 때문에 운동량은 0입니다.

* 이후의 운동량 : 우주 비행사는 한 방향으로 반동하고 가스는 반대 방향으로 배출됩니다.

방정식 설정

허락하다:

*`m1` =우주 비행사의 질량 (50kg)

*`m2` =가스의 질량 (100 g =0.1 kg)

*`v1` =우주 비행사의 반동 속도 (우리가 찾고 싶은 것)

*`v2` =방출 된 가스의 속도 (문제에 지정되지 않음)

운동량 방정식의 보존은 다음과 같습니다.

`0 =m1 * v1 + m2 * v2`

반동 속도를위한 해결

1. 방정식을 재정렬 :

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

2. 값을 연결하십시오.

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

3. 단순화 :

`v1 =-0.002 * v2`

중요한 참고 : 우주 비행사의 반동 속도를 계산하기 위해 가스가 배출되는 속도 (v2`)를 알아야합니다. 문제 설명은이 값을 제공하지 않습니다.

예 :

가스가 100m/s의 속도로 배출된다고 가정 해 봅시다. 그 다음에:

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

이것은 우주 비행사가 0.2 m/s의 속도로 가스 방출의 반대 방향으로 반동한다는 것을 의미합니다.

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