Raketengleichung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:00 Mi 30.11.2011 | | Autor: | tanye |
| Aufgabe 1 | | Eine Saturn V-Rakete hatte eine Anfangsmasse mA = 2.85 × [mm] 10^6 [/mm] kg, eine Nutzlast von 27 % und bei einer Verbrennungsgeschwindigkeit von dm/dt = 13.84 × [mm] 10^3 [/mm] kg/s einen Schub von FSchub = 34 × [mm] 10^6 [/mm] N. Bestimmen Sie die Ausstoßgeschwindigkeit der Gase. |
| Aufgabe 2 | | - Bestimmen Sie die Brenndauer |
Hey MR :) ,
Ich hab garkeine Ahnung wie ich das machen soll ich bin Nebenfächler und bin etwas überfordert gerade ...
Danke euch für jede Hilfe :)
Tanye
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:16 Mi 30.11.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ihr müsst doch in der Vorlesung was über Schubkraft gelern haben? sonst sieht man sowas in wiki nach http://de.wikipedia.org/wiki/Schubkraft
oder noch besser in skript oder Physikbuch!
wenn du das hast kannst du fragen, was du dort nicht verstehst.
In jeder NW muss man lernen literatur zu fnden um Aufgaben zu lösen
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:44 Mi 30.11.2011 | | Autor: | tanye |
Die Raketengleichung hab ich auch gefunden aber ich kann sie nicht ganz in Verbindung bringen mit dem was ich hab.
[mm] v_{t}=v_{s}*ln( \bruch{m_{r}+m_{t}}{m_{r}}) [/mm] Ich würde nach [mm] v_{s} [/mm] umstellen aber mir fehlen iwie Angaben , also [mm] v_{t} [/mm] ...
Ich dachte jetzt ich errechne mal die Beschleunigung über schub und masse um vielleicht auf die endgeschwindigkeit zu kommen da hab ich 12m/s (etwas wenig iwie) aber dadurch komm ich auch nicht wirklich auf [mm] V_{t}[/mm]
|
|
|
| |
|
Hallo!
zunächst hast du doch die Treibstofmasse (fast) gegeben. zusammen mit der Abbrandgeschwindigkeit, die dir angib, wieviel von dem Treibstoff pro Sekunde verbrennt, kannst du zunächst mal die Brenndauer berechnen. Das ist nicht schwer.
Danach hilft es, wenn du dir klar machst, was da passiert:
Jede Sekunde wird eine gewisse Menge m an Treibstoff mit einer Geschwindigkeit v ausgestoßen. Das erzeugt einen Impuls p=mv, der die Rakete voran treibt, genauer, dieser Impuls wird zum Impuls der Rakete hinzuaddiert.
Und Kraft ist Impulsänderung (der Rakete) pro Zeit.
Mach dir klar, was das in Formeln heißt (das ist ganz einfach, Multiplikation und Division), und dann kannst du dein v ausrechnen.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:51 Mi 30.11.2011 | | Autor: | tanye |
Danke dir :) Ich hab jetzt folgendes :
[mm] m_{A}=2,85*10^6kg
[/mm]
Nutzlast = 27% -> [mm] m_{T}=2080500kg
[/mm]
[mm] \bruch{dm}{dt} =13,84*10^3 [/mm] kg/s
Brenndauer = 150s
p=m*v =2080500 kg * 13840 kg/s = 28794120000 [mm] kg^2/s[/mm]
|
|
|
| |
|
Hallo!
Neee, so meinte ich das nicht.
pro Sekunde werden 13000kg ausgestoßen, mit einer dir unbekannten Geschwindigkeit.
In jeder Sekunde gewinnt die Rakete daher den Impuls
13.000kg*v hinzu.
und... Impuls pro Sekunde, das ist auch gleich die Kraft, die ja gegeben ist.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:23 Mi 30.11.2011 | | Autor: | tanye |
Achso ich verstehe :D ich habe 2457 [mm] m/s^2 [/mm] raus und das kann ich dann in meine Gleichung einsetzen :
[mm] v_{t}=v_{s}*ln(\bruch{ 2,85*10^6*2080500 kg}{2,85*10^6kg} [/mm] also 2457 [mm] m/s^2=v_{s}*ln(\bruch{ 2,85*10^6*2080500 kg}{2,85*10^6kg} [/mm] )? Und dann umstellen ?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 22:46 Mi 30.11.2011 | | Autor: | leduart |
hallo
ja, deinen zahlenwert hab ich nicht nachgerechnet.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:59 Mi 30.11.2011 | | Autor: | tanye |
Ist das nicht etwas merkwürdig weil wenn ich das ausrechne bekomm ich die Einheit für [mm] v_{END} [/mm] : kg * m [mm] /s^2 [/mm] also N ? Das ist meine Endgeschwindigkeit nach 150 s also hätte ich die Beschleunigung [mm] \bruch{3203 (kg*m)/s^2}{150 s} [/mm] also s am ende im nenner ? sieht total merkwürdig aus ...
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 23:58 Mi 30.11.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
wie kommst du denn bei [mm] v_s [/mm] auf [mm] m/s^2 [/mm] das muss doch schon m/s sein?
gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 00:39 Do 01.12.2011 | | Autor: | tanye |
Es ist doch 13840kg * v = [mm] F_{Schub}=34*10^6 [/mm] N Oder hab ich das jetzt falsch verstanden weil bei der Verbrennungsgeschwindigkeit von [mm] 13,84*10^3 [/mm] kg/s und der unbekannten Ausstoßgeschw. sich ein Impuls ergibt.Dann teile ich doch N / kg also [mm] \bruch{34*10^6 (kg*m)/s^2}{13840kg}=2457 m/s^2
[/mm]
Dann dachte ich ist [mm] v_{End}=v(m_{End})=v_{g}*ln(\bruch{m_{0}}{m_{End}}) [/mm] ? Also 2457 [mm] m/s^2*ln(\bruch{2,85*10^6kg}{774000kg})=3203 (kg*m)/s^2=3203 [/mm] N ? Da kommen total falsche Einheiten raus was mach ich falsch ?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 01:05 Do 01.12.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
> Es ist doch 13840kg * v = [mm]F_{Schub}=34*10^6[/mm] N
da muss 13840kg/s stehen, sonst ergibt sich keine Kraft!
[mm] 1N=1kg*m/s^2 [/mm]
>Oder hab ich
> das jetzt falsch verstanden weil bei der
> Verbrennungsgeschwindigkeit von [mm]13,84*10^3[/mm] kg/s und der
> unbekannten Ausstoßgeschw. sich ein Impuls ergibt.Dann
> teile ich doch N / kg also [mm]\bruch{34*10^6 (kg*m)/s^2}{13840kg}=2457 m/s^2[/mm]
Die Impulsänderung ergibt die Kraft, der impuls ist m*v
die impulsänderung dm/dt*v und du hast ja nicht deine masse sondern masse pro Zeit gegeben.
damit ist deine Zahlenrechng richtig, aber nicht deine Einheiten.
Gruss leduart
|
|
|
|
