Ungleichmäßige Beschleunigung berechnen?


02.12.2021, 18:21

Man kann es oben nicht gut sehen!

1 Antwort

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Hallo JonasSpace,

es gibt ein paar unklare Formulierungen:

So wird behauptet, v werde nicht erreicht, "da wir nur" ... und da bricht der Satz ab, zugunsten zweier Formeln.

(1.1) F = m∙a,

was sich umstellen lässt nach der unbekannten Größe a:

(1.2) a = F⁄m,

wobei a für ein allgemeines a, nicht den konkreten Schub steht, denn dem steht die Gewichtskraft entgegen.

Außerdem steht da noch

(2) a = v²/2s;

mir ist unklar, was (2) hier soll, die nur für gleichmäßige Beschleunigung aus dem Stand bzw. gleichmäßige Abbremsung auf 0 überhaupt gilt und die Kenntnis des Beschleunigungs- bzw. Bremsweges s voraussetzt. Den kennen wir aber nicht.

Nach (1) muss bei gleichbleibendem Schub F die Beschleunigung a zunehmen, da der ausgestoßene Treibstoff Masse mit sich nimmt und sie der Rakete entzieht.

In welchem Umfang, soll man wohl der Grafik entnehmen, deren Achsen höchstwahrscheinlich falsch herum beschriftet sind. Schließlich wird t bei 0 starten, die Masse aber niemals die Leermasse unterschreiten.

Außerdem steht in der Formel zur Grafik 'x' statt t, und die Zahl für m₀ = m(t=0) ist sehr krumm.

Dann steht da noch folgendes:

Die Masse m der Rakete definieren wir mit ⅔ des Schubes, da die Rakete beschleunigen soll.

Das verstehe ich so, dass die Gewichtskraft mg der Rakete kleiner sein muss als der Schub. Logisch, die resultierende Kraft F − m∙g muss ja positiv sein.

Es wird sich also ergeben:

(3) a(t) = (F − m∙g)/(m₀ − k∙t),

wobei hier k ≈ 1,24 kg/s ist. Um v(t) herauszufinden, musst Du a(t) über t integrieren.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

JonasSpace 
Fragesteller
 03.12.2021, 14:10

Ich habe es jetzt etwas anders gelöst. Ich habe für m(t) jeweils den Wert nach 1s nach 2s... bis 40 s in a=F/m eingesetzt und das dann in ein Diagramm eingetragen. Hat auch funktioniert. Aber ich danke Ihnen vielmals für Ihre Antwort und werde es nächstes Mal so machen.

-- Der Satz sollte heißen: ... v wird jedoch nicht erreicht, da nur 40 s gefeuert wird.

1
SlowPhil  03.12.2021, 22:04
@JonasSpace
Der Satz sollte heißen: ... v wird jedoch nicht erreicht, da nur 40 s gefeuert wird.

Ah, o.k.

0
SlowPhil  08.12.2021, 14:58

Vielen Dank für den Stern!

0