Взлетит ли ракета?

[Gepidium]

Добрый день.
Дали мне вопросник по физике (между прочим, 560 вопросов). Вопросы, в основном, качественные, на понимание.
На одном я споткнулась. Вот, привожу его в оригинале:

Цитата:

The rocket engine can generate thrust exactly equal to the weight of the rocket.
Is it possible to launch such a rocket into space?

Из условия непонятно, какому весу ракеты равна тяга её двигателя - начальному или текущему. Я уточнила у преподавателя, а она усмехнулась и сказала: "Рассмотри оба варианта".
Рассматриваю.
В первом случае сразу после начала работы двигателя масса ракеты, а значит и её вес, начинают уменьшаться за счёт выброса сгоревшего топлива. Поэтому тяга двигателя начинает сначала немного, а затем всё больше и больше превышать вес ракеты, и она полетит.
Во втором же случае по условию предполагается, что тяга и вес постоянно равны, и 1-й закон Ньютона вроде бы не позволит ракете взлететь. Но...тут я не уверена.
Подскажите, правильно ли я мыслю?

[EUgeneUS]

Gepidium в сообщении #1512882 писал(а):

Я уточнила у преподавателя, а она усмехнулась и сказала: "Рассмотри оба варианта".

Правильно усмехнулась. Ибо мысль-то у Вас была правильная, но Вы её (к тому времени) не додумали до конца.

Gepidium в сообщении #1512882 писал(а):

В первом случае

Тут всё верно. И скорее именно этот вариант подразумевали авторы вопроса.

Gepidium в сообщении #1512882 писал(а):

Во втором же случае по условию предполагается, что тяга и вес постоянно равны,

Нет, тут не точно. Рассматривая реактивное движение, мы обязаны учитывать изменение массы ракеты. Поэтому предполагать, что тяга и вес ракеты постоянно равны - нельзя.
Скорее тут такой вариант можно рассмотреть: тяга равна весу пустой ракеты. Тогда тяга будет всегда меньше веса ракеты до того момента, как кончится топливо. Очевидно, никуда ракета не улетит.

[Gepidium]

EUgeneUS в сообщении #1512894 писал(а):

мы обязаны учитывать изменение массы ракеты. Поэтому предполагать, что тяга и вес ракеты постоянно равны - нельзя.

EUgeneUS
Так мы и учитываем. Вы меня немножко неправильно поняли (или я такая косноязычная).
Тяга двигателя в любой момент времени равна весу ракеты, т.е. прямо пропорциональна ему: $F_{thrust}=P$
Имеется в виду, что с уменьшением массы ракеты за счёт сгоревшего топлива уменьшается её вес, а с ним уменьшается и тяга двигателя. Вот можно ли запустить ракету при таких условиях?
Именно это я и уточнила у преподавателя.

[EUgeneUS]

Gepidium
Да, я Вас действительно не так понял.
Это уже третий вариант трактовки условия.
Дело в том, что тяга двигателя не зависит на прямую от запасов топлива. И чтобы реализовать этот вариант должна быть какая-то система управления (а зачем она такая ). Если вообще тяга ракетного двигателя поддаётся управлению в столь широких пределах. С чем, насколько знаю, довольно большие проблемы.
Так что, скорее всего:
а) тягу двигателя нужно рассматривать, как свойство двигателя, и считать константой.
б) авторы вопроса подразумевали первый вариант (тяга двигателя равна весу заправленной ракеты).

[statistonline]

EUgeneUS в сообщении #1512905 писал(а):

Если вообще тяга ракетного двигателя поддаётся управлению в столь широких пределах. С чем, насколько знаю, довольно большие проблемы.

Дросселирование у РД-191 - до 30% номинала. Поэтому в условиях второй задачи - "взлетит".

[EUgeneUS]

statistonline в сообщении #1512910 писал(а):

Поэтому в условиях второй задачи - "взлетит".

Какой "второй задачи"?

[upgrade]

Ракеты бывают не только лишь с жрд

[Gepidium]

EUgeneUS в сообщении #1512905 писал(а):

Это уже третий вариант трактовки условия.

EUgeneUS
Да нет, не третий, а второй. Я в стартовом посте ясно подчеркнула этот момент:

Gepidium в сообщении #1512882 писал(а):

Из условия непонятно, какому весу ракеты равна тяга её двигателя - начальному или текущему

Текущему! Речь не шла о пустой ракете.
Поймите, мне не нужно заморачиваться техническими особенностями ракетных двигателей. Передо мной стоит конкретная задача: можно ли запустить с Земли ракету, тяга двигателей которой прямо пропорциональна весу ракеты с коэффициентом пропорциональности $1$?

EUgeneUS в сообщении #1512905 писал(а):

тягу двигателя...считать константой

Простите, но я же не могу додумывать за авторов задачи и произвольно менять условия.

[upgrade]

Gepidium в сообщении #1512882 писал(а):

Во втором же случае по условию предполагается, что тяга и вес постоянно равны, и 1-й закон Ньютона вроде бы не позволит ракете взлететь. Но...тут я не уверена.
Подскажите, правильно ли я мыслю?

При должной сноровке человек способен запустить ракету в космос даже если тяга двигателя меньше веса ракеты.

[VASILISK11]

Gepidium в сообщении #1512913 писал(а):

Передо мной стоит конкретная задача: можно ли запустить с Земли ракету, тяга двигателей которой прямо пропорциональна весу ракеты с коэффициентом пропорциональности $1$?

Какое ускорение будет у этой ракеты, и какой путь она пройдет за время работы двигателей?

[EUgeneUS]

Gepidium в сообщении #1512913 писал(а):

Текущему! Речь не шла о пустой ракете.
Поймите, мне не нужно заморачиваться техническими особенностями ракетных двигателей. Передо мной стоит конкретная задача: можно ли запустить с Земли ракету, тяга двигателей которой прямо пропорциональна весу ракеты с коэффициентом пропорциональности $1$?

Если у Вас есть такая уверенность в том, что именно такой вариант трактовки условий верный - то в чем вопрос?
Пишите соответствующий ответ и доказывайте преподавателю, что он верный. Иногда такое проходит.

[Gepidium]

upgrade в сообщении #1512915 писал(а):

При должной сноровке человек способен запустить ракету в космос даже если тяга двигателя меньше веса ракеты.

upgrade
А можете пояснить? Мне же надо использовать не сноровку, а законы физики. На мой взгляд, не полетит.

[upgrade]

Gepidium в сообщении #1512918 писал(а):

Мне же надо использовать не сноровку, а законы физики.

Без сноровки в физике никак. Готовые ответы в темы нельзя писать.

Gepidium в сообщении #1512918 писал(а):

На мой взгляд, не полетит.

Точно полетит. Другое дело, что скорее всего есть предел отношения тяги к массе, при котором уже не полетит.

[Gepidium]

upgrade в сообщении #1512920 писал(а):

скорее всего есть предел отношения тяги к массе, при котором уже не полетит.

upgrade
Какой предел?
Ведь отношение тяги к массе по условию задачи константа: поскольку $F_{\text {тяги}}=P$, то $\displaystyle \frac {F_{\text {тяги}}}{m}=g$
Разве не так?

[upgrade]

Gepidium в сообщении #1512922 писал(а):

Разве не так?

Gepidium в сообщении #1512922 писал(а):

то $\displaystyle \frac {F_{\text {тяги}}}{m}=g$

Так