Kann eine Rakete im Weltraum beschleunigen? Warum?
Hallo,
kann eine Rakete im Weltraum beschleunigen? Warum?
6 Antworten
Ja, Kraft gleich Gegenkraft (actio = reaktio, nach Newton). Die nach hinten gerichtete Kraft erzeugt eine gleich große Kraft nach vorne.
Mit der nach hinten gerichteten Kraft wird Masse (Verbrennungsgas) nach hinten ausgestoßen. Dadurch stößt sich die Rakete gleichzeitig nach vorne ab und wird somit beschleunigt. Das Prinzip funktioniert darum auch im Vakuum.
Anders erklärt, die verbrannten Gase erzeugen Druck, der in der Rakete nur nach vorne wirkt, weil die Rakete hinten offen ist. Nach hinten werden durch den Druck die Abgase beschleunigt.
Ganz simpel: Wenn du etwas schweres (sagen wir einen großen Stein) in den Händen hältst, und dann von dir wegschmeisst, dann ist das das selbe wie wenn du dich davon abdrückst. Also fliegen beide voneinander weg. Wenn du schwer bist und der Stein leicht, fliegt der Stein weiter. Wenn der Stein viel schwerer ist als du, fliegst du weg.
Die Rakete macht das selbe. Nur daß sie etwas nicht so schweres rausschmeißt. Aber das ganz schnell. Und daß das etwas (der Treibstoff) dabei noch explodiert. (Explodieren ist wenn sich die Teilchen darin selber alle voneinander abstoßen. Z.B. wenn sie plötzlich ein Gas sein wollen.)
Das kannst du alles auch auf der Erde selber ausprobieren. Z.B. auf einer glatten Oberfläche sich mit nem Freund umarmen, und den dann wegstoßen.
Ein anderes anschauliches Beispiel ist Projekt Orion aus den 1960ern: Da war die Idee, kleine Atombomben durch ein kleines Loch in einer Platte hinten raus zu schmeißen, die explodieren, so daß das woraus die Atombombe bestand gegen die Platte knallt, und sie voran stößt. Damit wären 10% der Lichtgeschwindigkeit möglich gewesen, wenn man nicht drauf achten müßte daß die Besatzung die Beschleunigung auch überlebt. XD
Ja. Die Rakete beschleunigt indem erhitzte Gase in hoher Geschwindigkeit aus dem Triebwerk ausgestoßen werden. Die Gase haben Masse und aufgrund des 3. Newtonschen Gesetzes:
Wirken zwei Körper aufeinander ein, so wirkt auf jeden der Körper eine Kraft. Die Kräfte sind gleich groß und entgegengesetzt gerichtet:
wird so auch die Rakete beschleunigt.
Eine andere Möglichkeit das zu veranschaulichen ist über die Impulserhaltung: Der Impuls eines Systems (z.B. Rakete/Gase) ist immer konstant. Er ändert sich nicht ohne äußere Einwirkung. Impuls bedeutet Masse mal Geschwindigkeit. Nehmen wir mal den Gesamtimpuls des Systems Rakete/Gase als Null an. Wenn nun die Gase mit einer Masse Mg und einer Geschwindigkeit Vg ausgestoßen werden, muss sich die Rakete in Bewegung setzten, weil der Gesamtimpuls sonst nicht mehr Null werden. Die Rakete wird sich in endgegengesetzer Richtung in Bewegung setzen.
Ja, eine Rakete kann im Weltraum beschleunigen, da im Weltraum keine Luftwiderstände existieren. Raketen können im Weltraum durch den Einsatz von Treibstoff und Triebwerken beschleunigen, um ihre Geschwindigkeit und Bahn zu ändern. Die Kraft, die von den Triebwerken ausgeht, erzeugt eine Beschleunigung, die sich auf die Rakete auswirkt, solange sie betrieben werden.
Impulserhaltung