Helmut Kohl hatte Recht ;)

HansMuc, Sonntag, 26.11.2017, 13:38 (vor 2314 Tagen) @ Sigrid6144 Views
bearbeitet von HansMuc, Sonntag, 26.11.2017, 13:55

Hallo HansMuc.

dies, wenn möglich am Erklärungsvorstellungsbild: Da knallen Teilchen
vorne dran und dann.........?

Hiesige „Lehrmeinung“: Der Impuls findet vorne statt, darum, weil
hinten eben dieser fehlt.
Soweit logisch! ABER dann spielt es doch überhaupt keine Rolle mehr, WIE
SCHNELL die Teilchen, die ihre Arbeit schließlich schon getan haben,
hinten raus fliegen.

Der gute Helmut Kohl hatte Recht (wenigstens bei Raketenantrieben ;):
"Wichtig ist was hinten raus kommt"


Statt irgendwelche Kräfte an den Brennkammerwänden und an der Düse zu
betrachten, machen wir es uns einfach: Wir nehmen den Impulserhaltungssatz
und schauen uns das Gesamtsystem Rakete + Treibstoff an.

Es gilt der Impulserhaltungssatz:
Der Gesamtimpuls in einem geschlossenen System ändert sich nicht

Wenn die Rakete die Treibstoffmasse mT mit der Geschwindigkeit
vT ausstößt, ergibt dies einen Impuls von der Größe mT * vT

Der gleiche Impuls wirkt auf die Rakete in Gegenrichtung zum Abgasstrom.
Hier haben wir die Raketenmasse (mit Resttreibstoff) mR die dadurch
auf die Geschwindigkeit vR beschleunigt wird.


Aus mT * vT = mR * vR
ergibt sich für die Geschwindigkeit der Rakete: vR = mT * vT / mR

Wie man an der Formel sehen kann, ist die augenblickliche
Geschwindigkeitsänderung der Rakete im Vakuum nur abhängig vom ausgestoßenen
Massestrom, der Austrittsgeschwindigkeit des Massestroms und dem aktuellen
Restgewicht der Rakete (incl. Resttreibstoff).


Grüße
HansMuc

PS: Im Radio haben sie heute Glatteis angesagt ;)


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