Inhaltsverzeichnis
- 1 Warum ist die Beschleunigung einer Rakete nicht konstant?
- 2 Wie schwer ist eine Rakete?
- 3 Wie ist eine Rakete aufgebaut?
- 4 Was ist die Größe 1 für eine Rakete?
- 5 Wie entsteht eine Rakete durch eine Verbrennung von Gase?
- 6 Wie schnell beschleunigen Raketen?
- 7 Wie groß ist der Druck bei Raketen von der Erde aus?
Warum ist die Beschleunigung einer Rakete nicht konstant?
Dieser Weg ist jedoch sehr umständlich, denn die Beschleunigung bleibt nicht konstant. Da der Treibstoff laufend abnimmt wird die Rakete immer leichter, bei gleichem Schub nimmt also die Beschleunigung immer mehr zu.
Wie schwer ist eine Rakete?
Raketen sind beeindruckende Maschinen: Die größten sind bis zu 110 Meter hoch und 3000 Tonnen schwer. Enorme PS-Zahlen und Triebwerke schießen sie schneller als eine Gewehrkugel in den Himmel. Der Lärm, der beim Start entsteht, könnte einen Menschen in unmittelbarer Nähe sogar töten.
Wie ist eine Rakete aufgebaut?
Die Hülle und Strukturen einer Rakete werden meistens aus Aluminium gefertigt, da dieses Metall relativ leicht und stabil ist. Bauteile, die unter hoher Beanspruchung stehen, werden aus Stahl oder Titan gefertigt.
Wie verändert sich die Masse der Rakete?
Durch den Ausstoß verändert sich die Masse der Rakete und es kommt daher zu einer Impulsänderung über die Zeit. Die Masse verändert sich also mit der Zeit durch den Austritt des Treibstoffes. Der Ausstoß geschieht mit einer bestimmten Geschwindigkeit, der Austrittgeschwindigkeit oder auch Ausströmgeschwindigkeit.
Ist die Rakete eine äußere Kraft?
Wirkt nun auf die Rakete eine äußere Kraft wie z.B. die Gravitationskraft oder der Luftwiderstand, so gilt nach der allgemeinen (und klassischen) Formulierung des 2. Axioms von NEWTON . Damit erhalten wir Die Größe bezeichnet man als Schubkraft. Mit erhalten wir schließlich Dies ist die Bewegungsgleichung der Rakete.
Was ist die Größe 1 für eine Rakete?
Wir erhalten Die Größe 1 bezeichnet man als Massenstrom oder Durchsatz; sie beschreibt, wieviel Treibstoffmasse pro Zeiteinheit von der Rakete ausgestoßen wird. Wirkt nun auf die Rakete eine äußere Kraft wie z.B. die Gravitationskraft oder der Luftwiderstand, so gilt nach der allgemeinen (und klassischen) Formulierung des 2.
Wie entsteht eine Rakete durch eine Verbrennung von Gase?
Raketen entwickeln durch eine Verbrennung Gase die Sie mit einer Masse M und einer Geschwindigkeit V ausstoßen. Dies bewirkt eine Kraft die berechenbar ist nach M*V. Genau die gleiche Kraft kann nun die Rakete in die Gegenrichtung beschleunigen, auch hier hat die Rakete eine Masse M1 und wird um V1 beschleunigt:
Wie schnell beschleunigen Raketen?
Raumfahrzeuge müssen auf 28.000 Kilometer pro Stunde beschleunigen. Mondrakete Saturn V hält mit 110 Metern Höhe und 3000 Tonnen Gewicht gleich zwei Rekorde. Der Start einer Rakete dauert gerade einmal acht bis zehn Minuten.
Was ist der Antrieb von Raketen?
Der Antrieb von Raketen beruht auf dem Rückstoßprinzip beim Ausströmen des Treibstoffs aus der Rakete. Unter bestimmten Annahmen kann man die Geschwindigkeit und die Höhe der Rakete nach dem Ausströmen des gesamten Treibstoffs berechnen.
Warum kühlen sich Raketen in der ersten Stufe ab?
Daher können Raketen in der ersten Stufe nicht den gleichen spezifischen Impuls erreichen wie in den oberen Stufen. Die Werte liegen zirka 10-15 \% darunter. Beim Expandieren in der Düse kühlen sich Gase aber auch ab. Es darf nicht soweit kommen, das sie sich wieder verflüssigen, auch dies begrenzt die Düsengröße.
Wie groß ist der Druck bei Raketen von der Erde aus?
Je kleiner der Druck ist desto geringer ist diese Restenergie. Bei Raketen die von der Erde aus starten muss der Mündungsdruck über 1 Bar liegen, sonst kommt es zu einer Schockfront beim Aufprall auf die Luft die am Boden einen Druck von 1 Bar hat, zu Verwirbelungen und Staudruck in die Düse.