Beschleunigung einer Rakete (500g) sie stößt in 5s, 10g Gas mit Geschwindigkeit von 500 m/s aus

Question

Hallo,

eine Rakete (500g) stößt in 5s, 10g Gas mit Geschwindigkeit von 500 m/s aus.

Gesucht ist die Beschleunigung zu Beginn, als die Rakete senkrecht startete

Dankeschön für die Hilfe

Answer 1

Impulserhaltung und Energieerhaltung wären da anzusetzen.

Um von einem Differentialgleichungssystem Abstand zu nehmen, schlage ich vor mit Mittelwerten zu rechnen.

Betrachtet soll ja nur t=0 werden.

Comments

Hast du einen kleinen Ansatz für mich, ich weiß irgendwie nicht so richtig wie man Anfängt.

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Kraft = Masse mal Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit

(siehe Definition der Einheit Newton)

Beschleunigung ist Kraft durch Masse

Also noch viel einfacher, als ich zunächst vermutet habe!

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Kraft = 10 * 500 = 5000

Beschleunigung = 5000/10 = 500

So? oder wie?
....bin leider kein Physik-Ass

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Nun - in der Physik gilt auch für Nichtasse das Mitführen der Einheiten in der Berechnung und das Notieren der Formel, bevor der Zahlensalat angerührt wird.

Das wäre die Kraft des Triebwerkes auf die Rakete:

$$F=m       \cdot   \frac {\Delta v}{t}   $$

Und das die Beschleunigung der Rakete:

$$ a= \frac F m$$

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Na dann, ich hab jetzt folgendes daraus gemacht:

Kraft:

F= 500g * (500m/s) / (5s)   =   50 000 g/m (war mir bei der Einheit nicht sicher)

Beschleunigung:

a= (50 000 g/s) / 500 g   =   100 s

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Einheiten !!!

$$F=m       \cdot   \frac {\Delta v}{t}$$$$F=kg       \cdot   \frac {\frac ms}{s}$$$$F=  \frac {kg  \cdot  m}{s^2}$$$$F= N$$
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$$ a= \frac F m $$$$ a= \frac N{kg}  $$
$$ a= \frac {\frac {kg  \cdot  m}{s^2}}{kg}  $$
$$ a=  {\frac {  m}{s^2}}  $$

(siehe Definition der Einheit Newton)

bedeutet auch mal wirklich nachzusehen!

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Na dann, ich hab jetzt folgendes daraus gemacht:

Kraft:

F= 500g * (500m/s) / (5s)

Aus der Düse strömt nicht innerhalb von 5 Sekunden die komplette Rakete, sondern eine bestimmte Gasmenge, wodurch die Kraft erzeugt wird.

Beschleunigt wird hingegen die komplette Rakete, die zum Zeitpunkt t=0 noch das unveränderte Startgewicht besitzt.