Rakete im Gravitationsfeld: Unterschied zwischen den Versionen

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Version vom 20. März 2007, 15:36 Uhr

Eine Rakete (momentane Masse 25 Tonnen) bewegt sich mit 5 km/s radial von der Erde weg. Die Gravitationsfeldstärke beträgt am Ort der Rakete 9 N/kg. Die Gase strömen mit einer Massenstromstärke von 200 kg/s und einer Geschwindigkeit von 3700 m/s zum Triebwerk hinaus.

Formulieren Sie die Impuls- und die Massenbilanz für die Rakete.
Wie gross ist die momentane Impulsänderungsrate des Systems Rakete?
Wie gross ist die Beschleunigung der Rakete?
Wieso ist die Beschleunigung positiv, obwohl der Impulsinhalt abnimmt?

Lösungshinweis: Die Rakete tauscht mit dem Gravitationsfeld und über das ausströmende Gas Impuls aus. Die Stärke des konvektiven Impulsstromes ist gleich Geschwindigkeit des Gases bezüglich des Beobachters mal Massenstromstärke.

Quelle: Technikum Winterthur, Maschinenbau 1989

Lösung

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 strömen mit einer Massenstromstärke von 200 kg/s und einer Geschwindigkeit von 3700 m/s zum Triebwerk
 hinaus.
-#Formulieren Sie die Impuls- und die Massenbilanz für die Rakete. Wie stark sind die einzelnen Impulsströme?
+#Formulieren Sie die [[Impulsbilanz|Impuls]]- und die [[Massenbilanz]] für die Rakete.
 #Wie gross ist die momentane Impulsänderungsrate des Systems Rakete?
 #Wie gross ist die Beschleunigung der Rakete?
+#Wieso ist die Beschleunigung positiv, obwohl der Impulsinhalt abnimmt?
 '''Lösungshinweis:''' Die Rakete tauscht mit dem Gravitationsfeld und über das ausströmende Gas Impuls aus.  Die Stärke des konvektiven [[Impulsstrom]]es ist gleich Geschwindigkeit des Gases bezüglich des Beobachters mal Massenstromstärke.