Feladat: 3546. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 2003/március, 180. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Impulzusmegmaradás törvénye, Egyenletes mozgás (Egyenes vonalú mozgások), Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2002/szeptember: 3546. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Megoldás. Írjuk le a mozgást abban a koordináta-rendszerben, amelyben az űrhajó kezdetben nyugalomban volt, és az időt mérjük az elrugaszkodás pillanatától!
Az asztronauta sebessége az elrugaszkodás után 1/10-e lesz az űrállomásénak (a tömegarányok és a lendületmegmaradás törvénye miatt), tehát az ember sebessége 1 m/s, az űrállomásé pedig -0,1 m/s.
Az űrhajós a 20. másodpercben éri el a műholdat, majd a szerelési munkák idejére össze kell kapcsolódjon azzal, sebessége tehát (ismét a lendületmegmaradás miatt) 0,5 m/s-ra csökken. Az űrhajós 130 másodperc alatt 65 méter utat tesz meg, a kiindulási helyétől tehát 85 méter távol lesz.
Ha 100 másodperc alatt szeretne visszaérni az űrállomáshoz, akkor a 250. másodpercben fognak találkozni, a kiindulási helytől 25 m távolságban. Az asztronautának tehát 100 másodperc alatt 85+25=110 méter utat kell megtennie, sebessége eszerint 1,1 m/s. Az ember sebessége a második elrugaszkodás során 1,1-(-0,5)=1,6 m/s-t változott, (ugyanennyit változott a műholdé is, hiszen a tömegük egyforma nagy), a műholdhoz viszonyított sebessége tehát 3,2 m/s kell legyen.

(Több dolgozat alapján