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Physik: Etwas aus der Raketenphysik
Freigegeben von matroid am So. 07. Dezember 2003 20:34:38
Verfasst von Eagleeye -   14768 x gelesen [Gliederung] [Statistik] Druckbare Version Druckerfreundliche Version
Physik

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Ziolkowskijs Raketengleichung


Im Folgenden werde ich versuchen mithilfe des Impulssatzes die Raketengleichung herzuleiten.
Abschliessend werde ich noch ein Beispiel vorrechnen.




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Arbeitsgruppe Alexandria Dieser Artikel ist im Verzeichnis der Arbeitsgruppe Alexandria eingetragen:
: Physik :: Raketenphysik :: Impulssatz :: für Physikstudenten :: Schüler aufwärts :
Etwas aus der Raketenphysik [von Eagleeye]  
Im Folgenden werde ich versuchen mithilfe des Impulssatzes die Raketengleichung herzuleiten. Abschliessend werde ich noch ein Beispiel vorrechnen.
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" Physik: Etwas aus der Raketenphysik" | 20 Kommentare
 
Für den Inhalt der Kommentare sind die Verfasser verantwortlich.

Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Schnabbert am So. 07. Dezember 2003 21:28:25

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Eagleeye am So. 07. Dezember 2003 21:59:51

\(\begingroup\)
Hi, Schnabbert!



Muss es nicht! Das ist Definitionssache.



Ich habe \D m erstmal nur als Aenderung angesehen

und diese Aenderung einfach zur Masse der Rakete addiert.

Das sie negativ ist, interessiert erstmal nicht! Ausserdem

wird diese Negativitaet durch \D m_R=-\D m_T ausgedrueckt.

Es kann auch nicht falsch sein, da am Ende ja das richtige

rauskommt.\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Martin_Infinite am So. 07. Dezember 2003 22:09:19

\(\begingroup\)
Ich habe wenig Ahnung von Physik.

Aber schau mal her:

-1=1
(-1)²=1²
1=1

Würdest du hier auch sagen:

Es kann auch nicht falsch sein, da am Ende ja das richtige rauskommt.\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von mehrdennje am So. 07. Dezember 2003 22:24:58

\(\begingroup\)
Na ja, neu ist das nicht\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Pappfigur am Mo. 08. Dezember 2003 16:00:11

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"möchte wissen wie die das bei der Nasa machen"
.. ja, da würd ich auch mal gerne reinschauen..

Im Übrigen ist der Fehler, den man macht, wenn man die Näherung Fg=-mg einführt, für so "kurze" Distanzen sehr klein.\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Schnabbert am Di. 09. Dezember 2003 15:38:06

\(\begingroup\)
Hi, Eagleeye,

das Thema interessiert mich auch sehr, aber leider hatte bisher noch nicht die Zeit, alle Details Deiner Herleitung nachzuvollziehen. Bin lediglich am Anfang über den ungewöhnlichen Ansatz mit der zunehmenden Raketenmasse gestoplert.

Jetzt habe ich mir mal das Beispiel mit der Saturn V angesehen. Soviel ich weiß, bestand die aus mehreren Stufen mit verschiedenen Treibstoffen und damit unterschiedlichen Strahlgeschwindigkeiten. Hast Du Dein Ergebnis mit NASA-Daten verglichen? Irgendwo müsste es die doch über den ganzen Antriebs- bzw. Flugverlauf geben.

Dein Beitrag brachte mich auf die Frage, wie man eine vorhandene Treibstoffmenge auf mehrere Stufen verteilen muss, um eine Nutzlast auf maximale Höhe bzw. welche Minimalmenge man benötigt, um sie auf eine bestimmte Höhe zu bringen. Hast Du darüber evtl. auch schon nachgedacht?

MfG
\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Eagleeye am Di. 09. Dezember 2003 17:30:37

\(\begingroup\)
Hi, Schnabbert!



Wie das mit mehren Stufen geht, weiss ich noch nicht. Aber waere schon eine Ueberlegung wert.
Ich habe zur Zeit aber noch andere, schulische
Dinge zu tun.
Achja, ich habe ein Skript von der Uni Dortmund gefunden. Da machen die auch den Ansatz +\D m, nur
erklaeren die kaum und benutzen die fuer mich noch
schwammig wirkenden Differentiale. Auch mein Physiklehrer in der 11., hatte gegen diesen Ansatz vor knapp einem Jahr nichts einzuwenden.


Mfg
\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Eagleeye am Di. 09. Dezember 2003 17:34:54

\(\begingroup\)
Ich, nochmal!


http://fuj.physik.uni-dortmund.de/~suter/Vorlesung/Physik_A3_WS02_03/2.2_Dynamik.pdf

Das ist der Link fuer diese pdf-Datei!

@ Martin: Hast mal wieder recht! Der Satz war'n
         Schuss in den Ofen!



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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Spock am Sa. 13. Dezember 2003 20:53:24

\(\begingroup\)
Hallo,

als Ergänzung vielleicht dieser

http://www.jens-timmermann.de/rakete1.htm

nette Artikel. Dort findet man auch detailliert und mit Beispielrechnung Antwort auf die Frage, warum man mehrstufige Raketen verwendet.

Noch eine kleine Anmerkung von mir: den Gleichungen entnimmt man, daß die Geschwindigkeit der Rakete in erster Linie von der Ausström-geschwindigkeit des Treibstoffes abhängt. Photonen als Treibstoff wären also ideal, alleine die erforderliche Menge zu erzeugen/bereitzustellen macht noch Schwierigkeiten, smile

Gruß
Juergen\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Ex_Mitglied_40174 am Do. 08. Januar 2004 03:49:43

\(\begingroup\)
Ist alles relative. sollte der erste punkt deiner berechnungen nicht die masse sein ist das ergebnis für diesen sachverhalt kaum relevant, aber trotzdem sollte er interessant sein. gruss hiob\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Baumbote am Di. 17. Februar 2004 17:14:06

\(\begingroup\)
Der Tip von PeterK war super, er hat mir diese Seite gezeigt.

Jetzt kann ich auf meiner Seite bald die ersten Weltalltankstellen bauen.
http://www.beepworld.de/members4/heim/astrophysik.htm

Gruß Baumbote
\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von blacksb am Di. 02. November 2004 12:18:30

\(\begingroup\)
Hallo,

echt toller Artikel! Gibt's den auch als pdf-File?

Gruß Blacksb\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von IgnitionZero am Mo. 17. Januar 2005 16:23:25

\(\begingroup\)
Hiho,


der Artikel ist wirklich klasse und lässt keinerlei Fragen offen! Hab alles nachvollzogen selbst als meine mathematischen Kenntnisse in die Knie gingen aufgrund des Integrals in der Gleichung konnte ich selbst diesen Vorgang gut nachvollziehen. Werde ne Facharbeit über "Die Rakete" schreiben und muss dementsprechend auch die Ziolkowski Gleichung herleiten. Eine gute Referenz hab ich schonmal ;).



Weiter so!

Greets Ignition\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Ex_Mitglied_40174 am Do. 26. Januar 2006 19:23:32

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Ersetzt mal auch die Impulse durch Symbole, ansonsten ist der Artikel sehr gut !\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Ex_Mitglied_40174 am Mo. 01. Januar 2007 18:18:22

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Super erklärt!!! Die anderen Herleitungen, die ich bis jetzt gelesen habe(wikipedia, Microsoft Encarta...) , waren total unverständlich, weil sie einfach zu kurz waren. Find ich total klasse, dass deine so ausführlich ist.

Danke!\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Ex_Mitglied_40174 am Do. 22. März 2007 19:20:12

\(\begingroup\)
vielen vielen dank!
ich schreib morgen ne kursarbeit und hatte keinen plan, aber jetzt wirds schon werden
lg yvi  smile\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von KevinT am So. 29. April 2007 22:24:43

\(\begingroup\)
Hallo,

schöner Artikel. Mir gefallen vor allem die Herleitungen, die wirklich sehr ausführlich sind und den Schwerpunkt des Artikel bilden. Hab eigentlich nichts zu bemägeln. Naja außer vielleicht die Graphen. Ich habe den
Geschwindigkeits-Massenverältnis Graphen vermisst. Daran kann man nämlich sehr gut ergkennen, dass mit zunehmenden Massenverhältnis nur sehr geringe Geschwindigkeitszunahmen entstehen. Ansonsten aber wirklich gut und empfelenswert.

Mfg
Kevin\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von TomS am Di. 18. November 2008 00:20:09

\(\begingroup\)
Super, sehr ausführliche Darstellung des Themas.

Gibt es eine ähnliche Darstellung für eine relativistische Raketengleichung?

Gruß
Tom\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von Ex_Mitglied_40174 am So. 06. März 2011 14:27:08

\(\begingroup\)
quadrieren ist keine äquivalenzumformung, also
-1=1
(-1)²=1²
1=1
stimmt nicht!
\(\endgroup\)

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Re: Etwas aus der Raketenphysik
von cryptonize am Fr. 17. Februar 2012 00:16:12

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