Здравствуйте, dar777!
Я предполагаю, что первоисточник этой задачи находится
здесь. Вами предложена формулировка только первой части задачи. Тем не менее, задача имеет "олимпиадный" уровень и предлагать её экспертам для решения некорректно, тем более, что профессионалы-знатоки физики почти не отвечают на вопросы консультаций. Прошу Вас иметь это в виду впредь!
В документе, ссылку на который я привёл, имеется ответ к этой задаче: время работы двигателя составляет
(с).
При таком выражении ответа (с точностью до двух десятичных знаков), действительно, можно пренебречь изменением ускорения свободного падения в зависимости от высоты подъёма ракеты. Ответ же, который дан в документе, я считаю неверно записанным с точки зрения вычислительной математики.
Попробую объяснить Вам, как можно получить нужный ответ. Предположим, что в течение промежутка времени
ракета двигалась с включенным двигателем, а в течение промежутка времени
-- с выключенным двигателем. Обозначим
-- начальная скорость ракеты,
-- скорость ракеты в конце первого промежутка времени,
-- скорость ракеты в конце второго промежутка времени (на высоте
),
-- высота, на которую поднялась ракета в конце первого промежутка времени,
-- масса ракеты при выключенном двигателе (она не изменяется, потому что топливо не расходуется).
Примем, что потенциальная энергия ракеты на поверхности Земли равна нулю. Тогда её потенциальная энергия на высоте
составляет (считаем ускорение свободного падения постоянным)
а на высоте
--
для кинетической энергии имеем соответственно
и
в соответствии с законом сохранения механической энергии,
Учитывая, что
из формулы (1) получим
Литература
Аксенович Л. А., Ракина Н. Н., Фарино К. С. Физика в средней школе. -- Минск: Адукацыя i выхаванне, 2004. -- 720 с.
Об авторе:
Facta loquuntur.