Rückstoßprinzip bei einer Rakete?
Ich weiss, wie sich Raketen im Weltraum fortbewegen, mit dem Rückstoßprinzip. Aber ich kann mir nicht genau darunter vorstellen, wie das ganze funktioniert. Sorgt der Druck an der Wand gegenüber der Düse dafür, dass die Rakete sich fortbewegt, weil an der gegenüberliegenden Seite der Gegendruck fehlt? Oder wie kann man sich das bildhaft vorstellen. Dieses "Abdrücken" von den Gasen kann ich mir auch nicht wirklich vorstellen.
Danke für eure Antworten
4 Antworten
Es ist so, wie du schreibst.
In der Rakete ist etwas, das sich ausdehnt, und Druck erzeugt auf alle Wände.
Links und rechts usw. heben sich die Kräfte auf.
Dort wo das "Loch" ist, fehlt der "Gegendruck", es wirkt nur die Kraft/der Druck, die auf den Kopf der Rakete wirken.
Deshalb ist es völlig irrelevant, ob die Rakete in Luft oder im Vakuum oder sogar im Wasser brennt, es funktioniert immer.
Kraftmässig ist es dasselbe Prinzip (Newtons Kraft und Gegenkraft, die immer gleich gross sind), von der Aktion her natürlich nicht ganz vergleichbar (wenn du etwas von dir wegstösst, wirkt die Kraft nur in einer Richtung, es gibt keine "nutzlosen" Kräfte, die sich aufheben.
Der "Druck" entsteht, indem du den Gegenstand wegdrücken (oder wegschleudern, egal) willst - nach Newton drückt der Gegenstand dich mit genau der gleichen Kraft weg (du stösst dich also auch am Gegenstand ab).
Nun aber nochmal zur Rakete: Wenn einfach der Gegendruck an einer Seite fehlt und die Rakete dadurch abhebt, dann verstehe ich nicht ganz, was das mit einem Rückstoss zutun hat. Entschuldige, dass ich so schwer von Begriff bin :)
Ich dachte mir nämlich, dass es ums reine Ausstossen geht. Es gibt ja bekannte Beispiele, wie das, wenn man auf einem Rollbrett z.B. einen Medizinball wegwirft und in die entgegengesetzte Richtung rollt. Irgendwie kann ich das nicht mit diesem nicht vorhandenen Gegendruck assoziieren. Ich habe mir dieses Video angeguckt:
https://www.youtube.com/watch?time_continue=18&v=o47TLdYJp90
Der Mann im Video sagt ja das Gleiche::
"Sie stösst sich nicht von ihrer Umgebung ab".
(Sonst müsste es ja Abstossprinzip heissen.)
Und nein, es geht nicht ums reine Ausstossen.
Wenn du vorne an der Rakete ebenfalls ein Loch machst, dann stösst sie dort auch Material aus, und keine Materie kann die Rakete nach vorne drücken.
Oder zum Rollbrett-Medizinball:
Wenn hinten am Rollbrett eine Wand angemacht wäre, und du wirfst den Ball nach hinten, aber gegen diese Wand am Rollbrett, dann wird es sich auch nicht vom Fleck bewegen! Bzw. nach einem kurzen Ruck in die eine Richtung genau gleich viel wieder zurück ruckeln.
Rückstossprinzip ist wohl eine sprachliche Vereinfachung, die dann halt physikalische Verwirrung stiftet.
Rückstoss entstand wohl aus der Beobachtung, dass die Materie, die ausgestossen wird, eben in die entgegengesetzte Richtung fliegt wie die Rakete.
Also aus Sicht der Rakete nach rückwärts ausgestossen wird.
Genauer müsste es wohl "Vorstossprinzip bei fehlendem Gegendruck heissen".
Danke, das hat echt für Klarheit gesorgt
Du kannst dich auch im All fortbewegen wenn du einen Gegenstand wegschleuderst. Jeder Impuls erzeugt einen Gegenimpuls. Da braucht man keinen Widerstand. Auf einer spiegelglatten Eisfläche auf Schlittschuhen könntest du eine Bowlingkugel wegwerfen und du würdest in die entgegen gesetzte Richtung gleiten. Ohne Wand und auch ohne Luft würde das gehen. Das müsstest du auch aus dem Alltag kennen. Wenn du jemanden schubbst musst du dich in die Richtung stämmen um nicht nach hinten zu fallen.
Ist doch ein logisches Prinzip.
Raketen stoßen heiße Gase aus, mit extrem hoher Geschwindigkeit. Die Impulse jeder dieser kleinen und schnellen Teilchen, treiben die Rakete voran.
Das hört sich auch gut an, nur habe ich ein kleines Verständnisproblem. Wenn die Abgase aus der Düse herausschiessen und diese unter Umständen auch nicht berühren, dann drücken sie sich ja nicht ab sondern fliegen einfach aus der Rakete raus. Wie soll das für einen Gegenimpuls sorgen?
Jedes Atom, das mit hoher Geschwindigkeit das Triebwerk in eine bestimmte Richtung verlässt, hat dafür einen Impuls bekommen. Und als es diesen Impuls bekommen hat, hat es gleichzeitig einen Gegenimpuls in die andere Richtung an die Rakete abgegeben. Das Treibt die Rakete an.
Sorgt der Druck an der Wand gegenüber der Düse dafür, dass die Rakete sich fortbewegt, weil an der gegenüberliegenden Seite der Gegendruck fehlt?
Ja, kurz gesagt, trifft es das schon ziemlich gut: Die Ausdehnung des brennenden Treibstoffs erzeugt gleichmäßigen Druck in alle Richtungen, aber in allen Richtungen gibt es einen ausgleichenden Druck in Gegenrichtung - außer in der Düsenrichtung ...
Danke für die Bestätigung, würde ich jetzt im All ein Objekt wegdrücken (so wie FloTheBrain beschrieben hat), wäre das dann das selbe Prinzip?
Im Grunde ja: Wenn Du ein Objekt "wegschubst", entsteht nach dem Prinzip actio = reactio sowohl ein "Druck" (physikalisch richtiger wäre der Begriff "Impuls", glaube ich, bin mir aber nicht ganz sicher) auf das Objekt als auch auf Dich - und auf beide Objekte wirkt kein ausgleichenden Gegendruck, der sie auf der Stelle hält (so wie er im Raketentriebwerk durch die Gehäusewände entsteht).
Daher werden sich beide Objekte (als Du und das Ding, das Du schubst) in entgegengesetzte Richtungen bewegen.
Sorgt der Druck an der Wand gegenüber der Düse dafür, dass die Rakete sich fortbewegt, weil an der gegenüberliegenden Seite der Gegendruck fehlt?
ja
Vielen Dank für die Antwort, das klingt sehr logisch, jedoch muss ich einmal das Beispiel von FloTheBrain aufgreifen. Wenn ich im All etwas von mir wegschleuder, ist das dasselbe Prinzip und wenn ja, wo treten diese Drücke genau auf?