Raketenstart Prinzip?
Also bei Wikipedia steht ja irgendwas mit Rückstoßprinzip. Ich verstehe dies aber nicht. Könnt ihr mir das bitte erklären?
Liebe Grüße
5 Antworten
Bei einer Rakete wird Materie (Masse des Abgasstrahls) mit einer bestimmten Kraft nach hinten ausgestoßen. Nach Newton, actio = reactio, gibt es zu jeder Kraft eine entgegen gerichtete gleich große Gegenkraft. Der Ausstoß der Gase aus der Düse nach hinten bewirkt also eine gleich große Kraft nach vorne.
Die Rückstoßkraft wird bei heutigen Raketen in der Regel aus chemischer Energie gewonnen, beispielsweise aus der Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff.
Wenn du irgendwas von dir wegstößt, dann solltest du einen kleinen Rückstoß nach hinten spüren. Je mehr das Ding wiegt, das du wegstößt, umso besser kannst du den Rückstoß spüren. Wenn du einen Kuli wirfst, wirst du nicht viel spüren, wenn du eine Hantel mit 5kg drauf wirfst, dann spürst du vielleicht schon ein bisschen was, wenn du aber versuchst einen Schrank zu stoßen, dann merkst du, dass eigentlich eher du zurückgeworfen wirst, während der Schrank gemütlich stehen bleibt.
Das sind alles Vorgänge, wo die Impulserhaltung eine Rolle spielt. Der Impuls, den du der Hantel mitgibst, ist genau derselbe, der sich zurückstoßt.
Nun stell dir vor, du hast ein Tüte mit Hanteln, wirfst eine nach der anderen nach hinten und stehst dabei auf einem Skateboard. Dann wirst du dank dem Rückstoß beim Werfen beginnen nach vorne zu fahren! Und genauso funktioniert eine Rakete, nur dass sie natürlich keine Hanteln wirft sondern heißes Gas ausstößt. Sie erfährt aber genauso wie du einen Rückstoß und der führt dazu, dass sie abheben kann.
Wenn Du auf einem leicht beweglichen Untergrund stehst, oder besser sitzt (Skateboard, kl. Boot,...) und eine schwere Masse schnell nach hinten wirfst, bewegst Du Dich gleichzeitig nach vorn. Je größer die Masse und die Geschwindigkeit und je kleiner Deine eigene Masse, desto schneller wirst Du.
Die wird allgemein als 'Rückstoß' oder auch RaketenPrinzip bezeichnet, wissenschaftlich wäre es eher der ImpulsErhaltungssatz oder das WechselwirkungsPrinzip.
Raketen machen nichts anderes! Der Treibstoff verbrennt, wird gasförmig und heiß, dehnt sich aus und wird durch relativ enge Düse nach hinten heraus geleitet. Dadurch ist die Austrittsgeschwindigkeit sehr groß!
Bei den meisten Starts wird eine unglaubliche Masse an Treibstoff in kurzer Zeit ausgestoßen. 100 t/min sind kein Problem!
Die SaturnRakete hatte bei 3000 t GesamtMasse ca. 2500 t Treibstoff!
Der Treibstoff (z.B. Methan) und das Oxidationsmittel (Sauerstoff) einer wird Rakete unter hohem Druck gelagert. Durch die Reaktion beider Stoffe steigt der Druck noch weiter an, da die Reaktionsprodukte (in diesem Fall CO2 und H2O) mehr Volumen fordern.
Das kannst du ganz einfach bestätigen, wenn du mal etwas verbrennen gesehen hast. Aus einem kleinen Holzscheit wird ziemlich viel Rauch.
Die Rakete sitzt jetzt also auf ein paar Stoffen, die unter sehr, sehr hohem Druck gespeichert werden. Wird dieser Druck jetzt gebündelt aus der Rakete ausgelassen (also durch das Triebwerk ausgestoßen), wirkt eine Kraft nach unten.
Jeder Kraft wirkt eine Gegenkraft entgegen (actio et reactio <- Newton). Das heißt die gleiche Kraft, die nach unten wirkt, wirkt auch nach oben. Das kann man sich im ersten Moment schlecht vorstellen. Steh kurz auf und mach eine Kniebeuge: Du stößt dich vom Boden ab (Kraft, die nach unten wirkt) und hebst dich trotzdem nach oben (Kraft, die nach oben wirkt).
Zusammengefasst kann man sagen, dass eine Rakete durch einen gebündelt freigesetzten Überdruck funktioniert. Wie auch ein aufgeblasener Luftballon.
Hast du schon mal eine Silvesterrakete beobachtet oder mit einem Luftgewehr geschossen?
Ganz einfach gesagt: wenn eine Masse in Bewegung gesetzt wird, wirkt in genau die entgegengesetzte Richtung auch eine Kraft...
