← Все публикации

Как перейти от школьной физики к ракетам

Весь мой бабл обсуждает Мегазиллу и новейшие ракетные технологии, в основе которых красивая причина использовать дифференциальные уравнения даже на школьном уровне.

В школе второй закон Ньютона вводят как
F = ma
(сила равна массе, умноженной на ускорение)
Но что если мы применим её к ракете? Здесь возникает интересный вопрос: как быть с тем, что ракета постоянно теряет массу, сжигая топливо?

Оказывается, классическая формула тогда не подходит и на помощь приходит более общая форма второго закона Ньютона:
F = dp/dt
где p - импульс тела, а t - время.
Эта формула работает для всех случаев, включая системы с переменной массой.

Интересно, что применима она не только к ракетам, но и для более житейско-бытовых условий:

  1. Ведро с дыркой, которое вынимают из колодца
  2. Телега на которой лежит мешок зерна с дыркой
  3. Снежный ком, который катится с горы и набирает массу

Чтобы полноценно обобщить это уравнение для ракет, придётся ввести ещё пару переменных, но вот задачку про ведро я помню в каких-то жестоких беспощадных вступительных. Но прикольно что от школьной формулы до космических кораблей не такой уж и длинный путь. Activating jetpack!

Этот же пост в Telegram ↗