Lösung zu Wirkung eines Strahltriebwerks

Aus SystemPhysik
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  1. Die Schubkraft eines Strahltriebwerks hängt von der Stärke des durchfliessenden Massenstromes und von der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem ein- und dem austretenden Massenstrom ab (die Geschwindigkeit ist das Impulsbeladungsmass des Massenstromes).
  2. Die Stärke des auf das System Flugzeug bezogenen Impulsstromes nennen wir Schubkraft. Wo dieser Impuls ausgetauscht wird, spielt für die Impulsbilanz keine Rolle. Die Summe über alle Kräfte ist in jedem Fall gleich Masse mal Beschleunigung des Massenmittelpunktes.
  3. Der Ort des Triebwerks hat keinen Einfluss auf die Stärke des von ihm ausgelösten Drehimpulsstromes, d.h. die dynamische Wirkung eines reinen Drehmomentes hängt nicht vom "Angriffsort" des Drehmomentes ab.
  4. Den Impuls eines Körpers kann man sich immer als im Massenmittelpunkt gespeichert vorstellen. Muss nun der Impuls von der Oberfläche eines Körpers seitwärts zu seiner eigenen Bezugsrichtung bis zum Massenmittelpunkt fliessen, bilden sich Quellen des y- oder z-Drehimpulses. Im Kraftbild kann dieses "quellenartige" Drehmoment mit einer Formel beschrieben werden [math]\vec M = \vec r \times \vec F[/math], wobei der Vektor r vom Massenmittelpunkt zur Mitte der Angriffsfläche der Kraft (Druchtrittsfläche des Impulsstromes) zeigt. Um diesen Zusammenhang besser zu verstehen, schreibt man der Kraft eine Wirklinie zu. Das zugehörige Drehmoment der Kraft, ist dann gleich Kraft mal Abstand des Massenmittelpunktes von dieser Wirklinie.
  5. Die totale Wirkung eines Triebwerks auf ein Flugzeug besteht aus einer Schubkraft, einem reinem Drehmoment und einem der Schubkraft bezüglich des Massenmittelpunkts zugeordneten Drehmoment.

Aufgabe