로켓의 최대상승고도를 구하는 방법에 대해 알려주세요

Question

로켓의 최종속도가 168m/s일 때 최대 상승고도는 어떻게 구하나요? 구할 수 있다면 공식이 있을까요? 로켓의 초기질량은 1.5kg, 평균추력은 172N, 연소시간은 1.5초, 최종질량은 1.3kg입니다.

Answer 1

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

로켓의 최종속도를 구하는 공식은 다음과 같습니다.

vₓ = vᵢ + u ln mᵢ/mₓ

이 공식에 문제에서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같습니다.

168 = vᵢ + 2100 ln 1.5/1.3

이 식을 정리하면 다음과 같습니다.

168 - 2100 ln 1.5/1.3 = vᵢ

이 식을 계산하면 다음과 같습니다.

vᵢ ≈ 131.8

이렇게 로켓의 초기속도를 구할 수 있습니다.

로켓의 최대 상승고도를 구하는 공식은 다음과 같습니다.

H = vᵢ²/2g mᵢ/mₓ

이 공식에 문제에서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같습니다.

H ≈ 131.8²/2 × 9.8 × 1.5/1.3

이 식을 계산하면 다음과 같습니다.

H ≈ 1,381.8

이렇게 로켓의 최대 상승고도를 구할 수 있습니다.

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Answer 2

안녕하세요. 장대은 과학전문가입니다.

로켓이 최고점에서 정지한뒤 중력에 의해 등가속도 운동 하며

공기저항 없이 자유낙하 한다는 가정하에

입니다