Під час запуску моделі ракети загальною масою 600 г із її сопла вилітає 500 г води. Оцініть швидкість витікання води, якщо ракета набула швидкості руху 12 м/с. Чому можна саме оцінити, а не визначити швидкість витікання води?

Для оцінки швидкості витікання води скористаємося законом збереження імпульсу. Імпульс системи до витікання води дорівнює імпульсу системи після витікання води. Початковий імпульс ракети та води дорівнює 0, оскільки ракета нерухома. Імпульс ракети після витікання води дорівнює m_р * v_р, де m_р = 0.1 кг (маса ракети) і v_р = 12 м/с. Імпульс води дорівнює m_в * v_в, де m_в = 0.5 кг і v_в - це швидкість витікання води. Згідно з законом збереження імпульсу, сумарний імпульс системи після витікання дорівнює сумарному імпульсу системи до витікання. $$0 = m_р * v_р + m_в * (-v_в)$$ $$m_в * v_в = m_р * v_р$$ $$v_в = (m_р * v_р) / m_в$$ $$v_в = (0.1 кг * 12 м/с) / 0.5 кг$$ $$v_в = 1.2 / 0.5 м/с$$ $$v_в = 2.4 м/с$$ Швидкість витікання води можна тільки оцінити, тому що це неідеальна система. Маса ракети зменшується, а також на неї діє сила тертя та сила тяжіння, які не враховуються при використанні ідеалізованої формули. Також витікання води відбувається не миттєво, а протягом деякого часу, що ускладнює визначення точної швидкості.