schubkraft eines Raumschiffes

Question

Aufgabe:

Ein 100000 kg schweres Raumschiff bewegt sich geradlinig mit einer konstanten Geschwindigkeit von
2750 m/s. Plötzlich werden die Steuertriebwerke gezundet, und 60,00 s lang wirkt eine konstante Schubkraft von 450000 N auf das Raumschiff.
d) Welchen Betrag hat der Impuls des Raumschiffs nachdem die Steuertriebwerke wieder abgeschaltet
werden, wenn die Schubkraft senkrecht zur Flugrichtung wirkt?
e) Um welchen Betrag hat sich die kinetische Energie geändert, wenn die Schubkraft in Flugrichtung
gewirkt hat?
f) Um welchen Betrag hat sich die kinetische Energie geändert, wenn die Schubkraft entgegen der Flugrichtung gewirkt hat?
g) Um welchen Betrag hat sich die kinetische Energie geändert, wenn die Schubkraft senkrecht zur Flugrichtung gewirkt hat?
(Anmerkung: Nehmen Sie an, die Masse der ausgestoßenen Verbrennungsgase sei im Vergleich zur Gesamtmasse der Raumsonde vernachlässigbar.)

Problem/Ansatz: ich brauche hilfe mit diesen aufgaben

für e haben ich diesen ansatzt Ekin= 1/2 * m * v^2 + 1/2 * m *(v*t)^2 jedoch kommt da die falsche lösung aus und ich finde auch kein ansatzt für die letzten aufgaben

Answer 1

e) Um welchen Betrag hat sich die kinetische Energie geändert, wenn die Schubkraft in Flugrichtung
gewirkt hat?

F = m·a --> a = F/m = (450000 N)/(100000 kg) = 4.5 m/s^2

v = v0 + a·t = (2750 m/s) + (4.5 m/s^2)·(60 s) = 3020 m/s

ΔE = E2 - E1 = 1/2·m·v2^2 - 1/2·m·v1^2 = 1/2·m·(v2^2 - v1^2) = 1/2·(100000 kg)·((3020 m/s)^2 - (2750 m/s)^2) = 77895000000 J = 77.90 GJ

Comments

für die f wäre das dann ja v= vo-at= 2480

und wenn man das einsetzt in

ΔE = E2 - E1 = 1/2·m·v22 - 1/2·m·v12 = 1/2·m·(v22 - v12)

kommt da -70605000000 raus

aber wie berechne ich das wen die schubkraft senkrecht wirkt.

muss ich das in x und y richtung ausrechen aber wie genau?

danke für ihre antwort

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Genau. Die Geschwindigkeit ergibt sich dann aus einem Geschwindigkeitsparallelogramm bzw. dann einfach mit dem Satz des Pythagoras.