Укажите основную причину того , что скорость ракеты может быть гораздо больше скорости истечения газов из её сопла ?

Question

масса ракеты с топливом падает и так дале

Answer 1

Не особо гораздо, но в несколько раз может быть, дальше масса топлива становится слишком большой.
Причина, в общем, в том, что ракета выбрасывает реактивную массу, уже разогнанную за счет выбрасывания предыдущих порций реактивной массы.
К примеру, ракета спалила половину своей массы топлива и выбросила со скоростью истечения, а сама (по закону сохранения импульса) с такой же скоростью полетела в другую сторону. Потом спалила половину оставшейся массы и еще на скорость истечения ускорилась (а выброшенное топливо, от которого она оттолкнулась, скорость относительно места старта потеряло) . И так дале.
С учетом непрерывности процесса, по формуле Циолковского получается, что приращение скорости ракеты на скорость истечения требует уменьшать массу в e раз, то есть отбрасывать с выхлопом 63% массы. Реально побольше, с учетом несовершенства двигателей и прочего.

Answer 2

Всё дело в выборе системы кординат. Совмести систему кординат с истекающими газами и ракета рванёёёёёт.
Или, если выбрать СК на Земле, то надо подождать некоторое время, пока скорость ракеты не окажется выше скорости истечения газов.

Answer 3

Википедия
Целенаправленное изменение траектории и скорости полёта космического аппарата под действием гравитационных полей небесных тел. Впервые успешно осуществлён в 1959 году советской автоматической межпланетной станцией Луна-3.