Low-Cost Satellitenstart

satellitenstart · Gast

Meine Frage:
Aufgabe 1: Low-Cost Satellitenstart
Eine (hypothetische) riesige Schleuder wird um 1,5 m gedehnt, um einen Satelliten von 130 kg
Masse auf die Fluchtgeschwindigkeit der Erde v = 11,2 km/s zu bringen.
a) Welche Federkonstante hat die Schleuder ?
b) Welche maximale Beschleunigung erfährt der Satellit ?

Meine Ideen:
Ich hab leider keine Ahnung wo ich anfangen soll ich hab es versucht mithilfe des Hookschen Gesetz zu lösen komme jedoch nicht auf eine richtige Lösung

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1213

Hallo,

die Federkonstante bekommst Du einfach aus dem Energieerhaltungssatz.
Die kinetische Energie ist gleich der Spannenergie der Schleuder.
Aber warum soll der Satellit die Erde für immer verlassen?
Wenn er nur in die Umlaufbahn soll reicht nämlich eine kleinere Geschwindigkeitvon ca. 7,8km/s.

Gruß

EDIT: Und wenn Du die Federkonstante dann raus hast, rechne auch gleich mal die Beschleunigung aus, die der Satellit erfährt. Du wirst Dich erschrecken. Das ist dann so ähnlich wie bei Jules Vernes Reise zum Mond, wo eine riesige Kanone benutzt wurde, um ein Projektil zum Mond zu schießen. Und das Rohr der Kanone war da immerhin 270m lang.

satellitenstart · Gast

Danke für deine Antwort.
Ich hätte aber eine weitere Frage wie bekomme ich eigentlich die beschleunigung raus

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1213

Hallo,

die Beschleunigung ist

a = v^2/(2*s)

mit s = Beschleunigungsstrecke

das gilt für eine konstante Beschleunigung.

Gruß

satellitenstart · Gast

Danke nochmal für die Antwort ich hätte nur noch eine letzte Frage wie komme ich auf die Beschleunigungsstrecke s

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1213

Na, ich dachte, die Schleuder soll um 1,5m gedehnt werden. Das ist dann auch die Beschleunigungsstrecke.

Gruß

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Ich wundere mich, dass ein Satellit beim Eintritt in die Erd-Atmosphäre so schnell ist, dass er verglüht.

Der müsste bei der vorliegenden Aufgabe doch schon beim Start verglühen. Dennoch könnte man wohl theoretisch so eine Verglüh-Schleuder entwickeln.

Wenn es allerdings wirklich um Low-Cost geht, wäre doch der Einwurf in einen Hochofen billiger, oder?

Weiss jemand, bei welcher Geschwindigkeit Aluminium zu glühen anfängt?

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Ah ja, ein Hinweis:

"Als Verglühen bezeichnet man in der Astronomie und Raumfahrt das Verdampfen kleiner Teilchen (Sternschnuppen oder Feuerkugeln), die in die Erdatmosphäre eintreten und sich durch ihre hohe Geschwindigkeit (etwa 20–80 km/s) schlagartig erhitzen.
...
In der Astronautik können auch wesentlich geringere Geschwindigkeiten ab etwa 3 km/s kritisch werden, wenn das Material an seine Wärme- oder Festigkeitsgrenze stößt."
https://de.wikipedia.org/wiki/Verglühen

"Unsere" Schleuder soll 11,2 km/s erzeugen.

Aber vielleicht zerreisst es den Satelliten ja bereits durch die Beschleunigung.

Die Moral von der Geschicht: Trau den Billigheimern nicht.