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Wie funktioniert die Raketengleichung?
Die Raketengleichung spiegelt die Bewegungsgleichung einer sonst kräftefreien Rakete wider. Sie beschleunigt durch einen kontinuierlichen Ausstoß des Treibstoffs und unterliegt keinem Luftwiderstand. Willst du wissen wie die Gleichung hergeleitet wird und Berechnungen dazu gemacht werden? Dann schau dir doch unser Video dazu an.
Wie wird die Rakete ausgestoßen?
Die Treibstoffgase werden mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen. Die Rakete (genauer der Raketenmotor) übt eine Kraft auf die Gasteilchen aus (actio) und die Gasteilchen ihrerseits eine Kraft auf die Rakete (reactio). Man könnte vereinfacht sagen: „Die Rakete drückt sich vom ausgestoßenen Treibstoffgas ab“.
Wie hoch ist der Geschwindigkeitsbedarf einer Raketen?
Bei den meisten heutigen Raketen liegt der Geschwindigkeitsbedarf für einen 200 km Orbit so bei 9200-9700 m/s. Von den 4 Raketen die wir in der oberen Tabelle aufgeführt haben schafft nur eine einzige diese Geschwindigkeit. Das Stufenprinzip ist hier die Lösung. Die Raketengleichung setzt man nun für jede Stufe separat um.
Wie groß ist die Rakete?
Anfangsbedingungen: Die Rakete befindet sich in Ruhe. Rakete besitzt eine Gesamtmasse von 100 kg (jeweils 10 kg Nutzlast und 90 kg Treibstoff). Der Treibstoff wird in 9 Portionen zu je 10 kg mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s ausgestoßen.
Wie kann man die Geschwindigkeit und die Höhe einer Rakete berechnen?
Unter bestimmten Annahmen kann man die Geschwindigkeit und die Höhe der Rakete nach dem Ausströmen des gesamten Treibstoffs berechnen. Beide Größen sind unter anderem von der Ausströmgeschwindigkeit des Treibstoffs und dem Massenverhältnis von Rakete mit zu Rakete ohne Treibstoff abhängig.
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.
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.