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Beschleunigung und Kraft
 
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Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 21. Sep 2013 20:59    Titel: Beschleunigung und Kraft Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Die Rakete verfügt über eine Schubkraft von 33,4 MN in den ersten 150 Sekunden. Beim Start wiegt die Rakete 2,74 * 10³ t
a) wie schnell ist die Rakete nach der Beschleunigungsphase? (ohne Luftwiderstand)?
b) Erläutern Sie, dass die Rechnung neben dem vernachlässigten Luftwiderstand noch einen kleinen Fehler enthält (Stichwort: Treibstoffverbrauch...)

Meine Ideen:
Hat das was mit Newton zu tun?

a) F=m*a
Beschleunigung =a, m= Masse, F= Kraft

---> a= F/m ?
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 21. Sep 2013 21:23    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,





Setzt man den zweiten Ausdruck in den ersten ein und löst dann nach v auf, so gilt:


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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)

"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman)
Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 22. Sep 2013 20:22    Titel: Antworten mit Zitat

v= F*t /m

=> 33,4 MN * 150s / 2,74*10³t = 1,83 m/s ??

stimmt das so?
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 22. Sep 2013 21:03    Titel: Antworten mit Zitat

Deine Rechnung stimmt nicht ganz.







Gruß Planck1858

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Jayk



Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450

Beitrag Jayk Verfasst am: 22. Sep 2013 21:03    Titel: Antworten mit Zitat

Also rein vom Gefühl sollte dir klar sein, dass das für eine Rakete, die einmal eine kosmische Geschwindigkeit knacken möchte, etwas zu wenig sein sollte. Augenzwinkern

Derselbe Zahlenwert mit km/s wäre korrekt. Wenn du das meintest, sei zufrieden, ansonsten schau dir nochmal die Einheiten an.

Beim Teil b musst du beachten, dass die Gleichung eigentlich ist. Mit p=mv ist das . Wenn also die Masse konstant ist, stimmt F=ma. Wenn nicht, ist sie fehlerbehaftet. Durch den Treibstoffverbrauch ist die Masse nicht konstant.

EDIT: Dieser Post bezieht sich auf den von Matriix, nicht den von planck.
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 22. Sep 2013 21:07    Titel: Antworten mit Zitat

@Jayk,

geht man dann in diesem Fall davon aus, das die Masse konstant bleibt?

Denn hier ist ja keine Angabe bzw. etwas gegeben, mit dem man die zeitliche Massenabnahme berechnen könnte.

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Jayk



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Beiträge: 1450

Beitrag Jayk Verfasst am: 22. Sep 2013 21:08    Titel: Antworten mit Zitat

Ja. Aber es gibt ja noch einen Aufgabenteil b:

Zitat:
b) Erläutern Sie, dass die Rechnung neben dem vernachlässigten Luftwiderstand noch einen kleinen Fehler enthält (Stichwort: Treibstoffverbrauch...)


Darauf bezog sich das.
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 22. Sep 2013 22:17    Titel: Antworten mit Zitat

Oh,

jetzt seh ich's.

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Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 23. Sep 2013 16:15    Titel: rakete Antworten mit Zitat

Mal ne doofe Frage...

ist 2,74*10 hoch 6 kg und 2,74 * 10³t dasselbe?


planck1858 hat Folgendes geschrieben:
Deine Rechnung stimmt nicht ganz.







Gruß Planck1858
Matriiix



Anmeldungsdatum: 17.05.2013
Beiträge: 46

Beitrag Matriiix Verfasst am: 23. Sep 2013 16:19    Titel: Rakete Antworten mit Zitat

Also meinen Sie jetzt, dass die Rakete konstant bleiben muss, damit F=m*a stimmt? Weil wenn das nicht der Fall sein sollte, enthält die Rechnung einen Fehler, da durch den Treibstoffverbrauch die Masse nicht konstant ist?



Jayk hat Folgendes geschrieben:
Also rein vom Gefühl sollte dir klar sein, dass das für eine Rakete, die einmal eine kosmische Geschwindigkeit knacken möchte, etwas zu wenig sein sollte. Augenzwinkern

Derselbe Zahlenwert mit km/s wäre korrekt. Wenn du das meintest, sei zufrieden, ansonsten schau dir nochmal die Einheiten an.

Beim Teil b musst du beachten, dass die Gleichung eigentlich ist. Mit p=mv ist das . Wenn also die Masse konstant ist, stimmt F=ma. Wenn nicht, ist sie fehlerbehaftet. Durch den Treibstoffverbrauch ist die Masse nicht konstant.

EDIT: Dieser Post bezieht sich auf den von Matriix, nicht den von planck.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740

Beitrag DrStupid Verfasst am: 23. Sep 2013 17:04    Titel: Antworten mit Zitat

planck1858 hat Folgendes geschrieben:
Oh, jetzt seh ich's.


Ich hab' es auch erst nach Jayks Hinweis gesehen, weil ich die Aufgabe nach der Lektüre von a) als unlösbar zu den Akten gelegt habe. Ich wäre nicht im Traum auf die Idee gekommen, die Masse einer beschleunigenden Rakete konstant zu setzen.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8762

Beitrag jh8979 Verfasst am: 23. Sep 2013 17:38    Titel: Antworten mit Zitat

FYI, Seite 25 enthält ein Beispiel wie sich die Masse ändert:
http://web.mit.edu/digitalapollo/Documents/Chapter5/saturnas501.pdf
(in den ersten 150s in der Tat eine extrem schlechte Näherung wie man da sieht)
Jayk



Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450

Beitrag Jayk Verfasst am: 23. Sep 2013 20:00    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Ich wäre nicht im Traum auf die Idee gekommen, die Masse einer beschleunigenden Rakete konstant zu setzen.


Ich auch nicht. Deswegen hatte ich nach dem hier geposteten Lösungsweg auch nochmal einen genauen Blick auf die Aufgabenstellung geworfen. Augenzwinkern
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