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.
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“.
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.
Was ist der Betrag der Reibungskraft?
Der Betrag der bei Reibung auftretenden Reibungskraft ist abhängig von der Kraft, mit der ein Körper senkrecht auf eine Unterlage drückt; diese senkrecht auf die Unterlage wirkende Kraft wird als Normalkraft bezeichnet; von der Art und der Beschaffenheit der Berührungsflächen; diese Materialbeschaffenheit wird durch die Reibungszahl erfasst.
Welche Treibstoffe werden bei chemischen Raketen verwendet?
Bei chemischen Raketentreibstoffen sind meistens ein Treibstoff (auch Brennstoff genannt) und ein Oxidator erforderlich. Diese können vor dem Start in gemischter (Feststoffrakete) oder ungemischter Form vorliegen. Je nach Art und Einsatzgebiet der Raketen werden folgende Treibstoffe verwendet:
Wie funktioniert der Impulserhaltungssatz bei einer Rakete?
Bei einer Rakete verändert sich aber aufgrund der ausströmenden Verbrennungsgase ständig die Masse. Deshalb kann der Impulserhaltungssatz in der genannten einfachen Form nur für kurze Zeitintervalle angewendet werden. Das gilt natürlich dann auch für die Gleichung zur Berechnung der Raketengeschwindigkeit.
Welche Nachteile gibt es beim Start der Raketen?
Ein weiterer Nachteil ist die leichte Ortbarkeit infolge der starken Lärm- und Staubentwicklung beim Start der Raketen.
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.
Ist die Rakete frei von Treibstoffen?
Dabei werden kein Luftwiderstand, keine Gravitation und ein kontinuierlicher Ausstoß des Treibstoffes angenommen. Also ist die Rakete frei von äußeren Kräften und der Impulserhaltungssatz kann angewandt werden. Aus diesem kann dann die Raketengleichung hergeleitet werden.
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 mit der Entwicklung der Rakete verknüpft?
In unserer Zeit ist die Entwicklung der Rakete u. a. mit den Namen von K. E. Ziolkowskij, H. Oberth, R. H. Goddard, M. Valier, E. Sänger und W. von Braun verknüpft. Die erste Großanwendung der Rakete war die V -2 des 2. Weltkriegs, deren erster erfolgreicher Start am 3. 10.
Wie ist die Entwicklung von Raketen in China bekannt?
Raketen sind etwa seit 970 n. Chr. in China als Feuerwerkskörper bekannt. Seit dem Ende des 13. Jahrhunderts wurden Raketen in Europa für militärische Zwecke verwendet. In unserer Zeit ist die Entwicklung der Rakete u. a. mit den Namen von K. E. Ziolkowskij, H. Oberth, R. H. Goddard, M. Valier, E. Sänger und W. von Braun verknüpft.
Was sind die Raketenabwehrsysteme?
Alle genannten Raketenabwehrsysteme sind bisher nur in der Lage, ballistische Raketen zu bekämpfen. Das sind Raketen, bei denen die Flugbahn nach Abbrennen des Treibstoffes weitestgehend durch die Gesetze der Physik festgelegt ist.
Was ist eine besondere Herausforderung für die Raketenabwehr?
Eine besondere Herausforderung für die Raketenabwehr ist die Bestückung von Interkontinentalraketen mit mehrfachen Nuklearsprengköpfen (MIRV). In diesem Fall sendet die Rakete aus ihrem Orbit nicht einen sondern bis zu zehn einzelne Atombomben zurück in die Atmosphäre.
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.
Was war die Entwicklung der Rakete in Europa?
Seit dem Ende des 13. Jahrhunderts wurden Raketen in Europa für militärische Zwecke verwendet. In unserer Zeit ist die Entwicklung der Rakete u. a. mit den Namen von K. E. Ziolkowskij, H. Oberth, R. H. Goddard, M. Valier, E. Sänger und W. von Braun verknüpft. Die erste Großanwendung der Rakete war die V -2 des 2.
Wie lernt man die Bewegungsgleichung der Rakete?
Um Aussagen über die Brennschlussgeschwindigkeit und die erreichbare Höhe zum Zeitpunkt – der sogenannten Brennschlusszeit – machen zu können, muss man die Bewegungsgleichung der Rakete integrieren. Dieses Verfahren lernt man üblicherweise erst im Mathematikunterricht der Oberstufe.
Wie verändert sich die Masse durch den Austritt der Rakete?
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. Diese Geschwindigkeit muss negativ sein, da sie entgegen der Bewegungsrichtung der Rakete verläuft. So kann festgehalten werden:
Wie geht es mit der Rakete in Richtung Osten?
Und sie müssen die exakt vorausberechnete Flugbahn einschlagen, die vorgesehene Höhe erreichen und vieles mehr. Die Flugbahn führt übrigens vom Startplatz weg meistens in Richtung Osten: So nimmt die Rakete den „Schwung“ mit, den die Erde durch ihre Rotation – also ihre Drehung um die eigene Achse – erzeugt.