Beschleunigt eine Rakete gleichmäßig?
Hey Community,
beschleunigt eine Rakete in der Erdatmosphäre gleichmäßig oder mal schneller mal langsamer?
Vielen Dank im Voraus
Was für eine Rakete, die wohin fliegt?
Eine Rakete xy die in Richtung Weltall fliegt , ich habe gehört das ein Ball der in die Luft geworfen wird immer gleichmäßig beschleunigt & da dachte ich das gilt für alle objekte
5 Antworten
Nein die Schubkraft ist nicht konstant und der Luftwiderstand auch nicht und das Gewicht auch nicht.
Kommt auf die Steuerung an. Die Triebwerke werden in der Regel so gesteuert dass Max Q einen bestimmten Wert nicht überschreitet.
Max Q hängt dabei von Geschwindigkeit und Höhe ab und das muss unter einer gewissen Grenze bleiben.
Aber bei konstanter Verbrennung bleibt aber der Schub auch nicht konstant. Das hat damit zu tun, dass die Düse an einen entsprechenden Umgebungsdruck angepasst ist. Die Unterstufe verwendet dabei Düsen die Maximalen Schub auf niedriger Höhe liefern und die Oberstufe verwendet Düsen die maximalen Schub im Vakuum liefern.
In der Atmospäre ist sie nicht konstant. Der Luftwiderstand hängt von der Geschwindigkeit und der Dichte der Atmosphäre ab. Direkt beim Start ist der Luftwiderstand Null, da die Geschwindigkeit ja in diesem Moment auch Null ist. Je schneller die Rakete fliegt, desto höher wird der Luftwiderstand. Allerdings fliegt sie ja auch immer höher, wodurch die Luftdichte abnimmt und dadurch auch der Luftwiderstand. Verkompliziert wird das Ganze dann noch durch die Tatsache, dass sich das Luftwiderstands-Verhalten im Unter- und im Überschallbereich grundlegend ändert. Aber vereinfacht kann man sagen, der Luftwiderstand steigt erst mal an und nimmt ab einem gewissen Punkt ("Max-Q", hast du bestimmt schon mal gehört, wenn du mal einen Raketenstart im Fernsehen angeschaut hast) wieder ab. Die Masse der Rakete nimmt linear im Zeitverlauf ab (aufgrund des verbrannten Treibstoffs, zumindest bei konstanter Triebwerksleistung), wodurch diese Komponente der Beschleunigung linear im Zeitverlauf zunimmt. Ob die Triebwerksleistung konstant ist, hängt aber jetzt auch wieder vom jeweiligen Start ab (welche Rakete, welche Nutzlast, etc.), es gibt durchaus auch Raketenstarts, bei denen die Triebwerksleistung geregelt wird, um eine genaue Flugbahn einzuhalten oder um g-Kräfte-empfindliche Nutzlasten (Menschen z.B.) keinen Schaden zuzufügen.
Bei gleichbleibendem Raketenantrieb erhöht sich die Beschleunigung, da die zu beschleunigende Masse (auf Grund des Treibstoffverlustes) immer kleiner wird. Bei einer Rakete stellt der Treibstoff meist den Großteil der Gesamtmasse dar.
Stimmt nur wenn die Masse fällt hat sie keinen Einfluss auf die Beschleunigung , richtig ?
Masse fällt ?? Was meinst du damit? Die Rakete kann auch die Erde zufliegen oder auch ferne von der Erde starten. Meine obige Aussage gilt immer.
Ich meine die Masse im Freien Fall , da werden alle Massen doch gleich beschleunigt.
Mit Raketenantrieb befindet sich die Rakete nicht im freien Fall. Auch im freien Fall wird die Beschleunigung um so größer je näher die Rakete der Erde kommt. Die Fallbeschleunigung ist nur näherungsweise an der Erdoberfläche konstant., an den Polen höher als am Äquator. Die Antwort kann nicht präziser sein als es die Angaben in der Fragestellung zulassen.
Ne die Antwort ist in Ordnung , ich bin noch Laie und so verstehe ich das erstmal am besten , danke.
Beschleunigung ändert sich.
Die Rakete verliert extrem viel Gewicht dadurch dass der größte Anteil an Gewicht der Treibstoff ist, die Erdanziehungskraft wird immer geringer und die Triebwerke werden im Vakuum sogar leistungsstärker.
Allerdings gibt es auch Fälle wo die Beschleunigung limitiert wird ( z.B bei Starts mit Crew) dann bleibt sie einigermaßen konstant.
da die Luftreibung in höheren Lagen durch verminderten Luftdruck geringer ist und Erdanziehungskraft sich reduziert beschleunigt Rakete weiter oben schneller
Die Änderung in der Erdanziehungskraft ist dabei vernachlässigbar. Auch im LEO kann man noch in guter Näherung mit 9.81m/s² rechnen.
400km ist hald klein verglichen zum Erdradius.
ich habe gehört das ein Ball der in die Luft geworfen wird immer gleichmäßig beschleunigt
Durch welche Kraft soll er eine Beschleunigung erfahren, sobald er die Hand verlassen hat?
Wenn das so wäre, würde kein Ball, der hochgeworfen wird, auf die Erde zurückfallen.
Hier steht : https://www.youtube.com/watch?v=3ZptLRfSXwU&ab_channel=Physik-simpleclub
Dass der Ball beim senkrechten Wurf eine gleichmäßige Beschleunigung erfährt...
Das ist Unsinn. Der Ball wird in der Hand beschleunigt, und sobald er die Hand verlassen hat, wird er wieder langsamer. Wie sonst sollte es den im Video genannten Umkehrpunkt geben?
Ich denke damit ist die negative Beschleunigung gemeint . Die Beschleunigung ist gleichmäßig doch bewegt sich mit der Zeit immer weiter zum Nullpunkt . Also eine negative Gerade. Ab diesen Punkt kehrt sie wieder um.
wäre auch nicht verkehrt. Man wirft Ball nach oben. Dieser verschwindet ungebremst im Weltall wo er zerplatzt
Die Beschleunigung ist gleichmäßig doch bewegt sich mit der Zeit immer weiter zum Nullpunkt
Entweder ist sie gleichmäßig, oder sie geringer. Beides gleichzeitig ist ein Widerspruch.
Nein wenn sie eine negative gleichmäßige Beschleunigung hat, dann ist in der Tat beides möglich. Sie sinkt gleichmäßig ab .
Zum Beispiel so : https://prnt.sc/20y08p0
Das Beispiel sagt mir nichts.
Eine negative Beschleunigung verlangsamt die Geschwindigkeit.
Genau die Geschwindigkeit nimmt proportional mit der höhe ab , da diese proportional verläuft , wird diese auch als eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung bezeichnet.
Am Kehrpunkt ist beides = 0 und dann nimmt die Geschwindigkeit wieder proportional mit der Zeit zu und kehrt mit der Anfangsgeschwindigkeit zum Boden zurück.
die Geschwindigkeit nimmt proportional mit der höhe ab , da diese proportional verläuft , wird diese auch als eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung bezeichnet.
Nein. Bei einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung ist der Geschwindigkeitszuwachs konstant.
Am Kehrpunkt ist beides = 0
Was soll 'Beides' sein?
Nein. Bei einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung ist der Geschwindigkeitszuwachs konstant.
Also gibt es keine negative Beschleunigung ? Wie bremst den z.B. ein Auto ab. ?
Was soll 'Beides' sein
Die proportionale Geschwindigkeitsabnahme oder eben die negative gleichmäßige Beschleunigung.
Also gibt es keine negative Beschleunigung ?
Natürlich gibt es die. Du redest aber ständig von einer gleichmäßigen Beschleinigung.
Also gibt es keine negative gleichmäßige Beschleunigung?
Wieso sollte es die nicht geben? Ich verstehe deine Gedankengänge nicht.
Naja weil du ja bestreitest , dass er der Ball der in die Luft geworfen wird eine negative gleichmäßige Beschleunigung erfährt.
In die Luft geworfen erfährt er erstmal eine positive Beschleunigung. Wenn er dann runterfällt, ist die Beschleunigung negativ. Das bestreite ich nicht.
Ich bestreite, dass diese Beschleinigungen gleichmäßig sind.
Du behauptest also dass die Beschleunigung nicht gleichmäßig ist ?
Ist sie anfangs schneller / langsamer oder wie genau siehst du das ?
Bei der Rakete weiß ich es nicht, vermutlich aber nicht.
Beim Ball kann sie nicht gleichmäßig sein, weil er abgebremst wird, sobald er die Hand verlassen hat.
Du meinst den Reibungswiderstand durch die Luft ?
Und durch was wird er beim hochsteigen abgebremst ?
Durch den Luftwiderstand und in erster Linie durch die Erdbeschleunigung.
Die Erdbeschleunigung ist ortsabhängig konstant , richtig ?
Nehme wir an eine Anfangsgeschwindigkeit von 12m/s erfährt bis zum Wendepunkt ein konstantes abbremsen inwiefern macht dieses abbremsen die Beschleunigung ungleichmäßig ?
Die Erdbeschleunigung ist ortsabhängig konstant , richtig ?
Ja.
inwiefern macht dieses abbremsen die Beschleunigung ungleichmäßig ?
Indem der Ball abgebremst wird, ist seine Beschleunigung ungleichmäßig.
Wenn der Ball aber konstant abgebremst wird , kann die Beschleunigung dann nicht trotzdem gleichmäßig sein?
Nein die Beschleunigung ist im freien Fall 9.81m/s² sofern man den Luftwiderstand vernachlässigt.
Die Bewegungsgleichung ist in diesem Fall
dp/dt = -m*g
Was dann eben bei konstanter Masse zu
dv/dt = -g führt.
Also der Wurf ohne Luftwiderstand ist eindeutig eine Gleichmäßig Beschleunigte Bewegung unabhängig davon ob sich die Geschwindigkeit zunächst verlangsamt und dann erst wieder größer wird oder ob sie von Beginn an nur steigt.
Ohne Luftwiderstand ja. Ich bin von der Praxis ausgegangen, in der es einen Luftwiderstand gibt. Das hätte ich vielleicht dazuschreiben sollen.
Ist die verschnellerung denn konstant?
Ich denke mal sie verliert gleichmäßig viel Treibstoff und der Luftwiederstand nimmt ja auch immer mehr ab.