Als Geschwindigkeit ist, wie auch uteausmuenchen schon genannt hat, etwa 10,8 km/s (39.000km/h) angegeben.

Hier kannst du dir das wichtigste zum Mondflug genauer anschauen:

http://www.lehrerweb.at/materials/sek/ph/mondlandung_1969/flug.htm

Man darf sich jedoch nicht vorstellen, dass die Rakete mit dieser Geschwindigkeit von 39.000km/h direkt auf einer geraden Bahn zum Mond gerast ist.

Schon eine einfache Überschlagsrechnung zeigt dies: Entfernung Erde-Mond ca. 380.000km, Geschwindigkeit 39.000km/h. -> t=s/v= 9,75h. Demnach wäre die Rakete schon nach knapp 10 Stunden am Mond vorbeigeschossen (bzw. auf ihn eingeschlagen), in der Tat dauerte der Hinflug aber ca. 3 Tage.

(Dies (dass die Zahlen angeblich überhaupt nicht passen) ist übrigens auch eines der vielen "Argumente" der Verschwörungstheoretiker, die behaupten, dass die Mondlandung eine Fälschung war. Dabei ist das natürlich Unsinn, die Realität ist halt noch ein wenig komplexer).

Schaut man es sich genauer an, ist der Mondflug deutlich komplizierter. Diese Geschwindigkeit ist die Maximalgeschwindigkeit, mit der die Rakete das nahe Schwerkraftfeld der Erde überwand.

Zunächst mal kurz ein paar Begriffe: Unter der "ersten kosmischen Geschwindigkeit"(Kreisbahngeschwindigkeit, v1) versteht man die Geschwindigkeit, die man braucht um sich in der Umlaufbahn zu halten. Ist man langsamer, stürzt man wieder auf den Himmelskörper zurück. Sie berechnet sich (einfache Rechnung, näherungsweise) nach v1=Wurzel(G*M/r). G ist die Gravitationskonstante, M die Masse des Himmelskörpers und r der Radius der Bahn.

(Damit kann man leicht v1 ausrechnen und auch die Umlaufzeit (2Pir/v1) abschätzen. In 400km Höhe (Raumstation ISS) ist v1 7,7 km/s (ca. 27.600km/h), was einer Umlaufzeit von ca. 92 min entspricht. In 380.000km Entfernung (Mond) ist v1 ca. 1km/s (3600km/h), was einer Umlaufzeit von 27,6 Tagen entspricht. Dies kommt den tatsächlichen Werten schon recht nahe, für genauere Werte muss man die Umlaufbahn natürlich als Ellipse sehen).

Für eine Umlaufahn in 183 km Höhe (Mondrakete) beträgt v1 ca. 7,8 km/s (28.000km/h). Diese Geschwindigkeit musste die Rakete in ihrer Erdumlaufbahn erreichen, um nicht wieder herunterzustürzen.

Die "zweite kosmische Geschwindigkeit" (Fluchtgeschwindigkeit, v2) ist die Geschwindigkeit, die man braucht um das Schwerkraftfeld eines Himmelskörpers vollständig zu überwinden. Sie berechnet sich nach v2=Wurzel(2GM/r), sie ist also um den Faktor Wurzel(2) (ca. 1,414) größer als v1. Raumschiffe, Raumsonden etc. die die Erde vollständig verlassen wollen, müssen diese Fluchtgeschwindigkeit erreichen bzw. überschreiten. Überschreitet man die Fluchtgeschwindigkeit, öffnet sich die "geschlossene" Ellipsenbahn zur offenen Parabelbahn.

Sie (v2) beträgt in 183km über dem Erdboden ca. 11 km/s (39.700km/h). Auch die Maximalgeschwindigkeit der Rakete liegt damit noch knapp unter der Fluchtgeschwindigkeit. Erreichen von v2 war auch garnicht erwünscht und ist für einen Mondflug nicht unbedingt nötig. Denn der Mond ist noch so nah an der Erde, dass man hier für den Flug ein spezielles Manöver durchführen kann: Man bleibt auf einer Ellipsenbahn, weitet diese jedoch so weit aus, dass man am maximalen Abstand von der Erde eben schon die Entfernung des Mondes von der Erde hat. So wurde der Mondflug durchgeführt.

Es war also kein "direkter Flug auf gerader Bahn", sondern eine weite "Ellipsenbahn" (Rakete immer unter Fluchtgeschwindigkeit), bei der man dann den Mond erreichte. Man muss natürlich auch bedenken, dass der Mond nicht stillsteht und sich während den 3 Tagen Hinflug ein ordentliches Stück auf seiner Bahn um die Erde weiterbewegte. Eine genaue Rechnung ist hier hoch kompliziert. Sobald man nämlich von Ellipsenbahnen spricht, ist erstmal die Geschwindigkeit nicht konstant, sondern unterschiedlich je nach Punkt auf der Bahn (geringer bei größerer Entfernung vom Himmelskörper) (siehe auch die Keplerschen Gesetze). Und dann kommt hier noch der Einfluss der Mondes hinzu (Dreikörperproblem, exakte Rechnung nicht möglich). Der übt natürlich auch eine Schwerkraft auf die Rakete aus, und ab einer gewissen Entfernung überwiegt der Einfluss des Mondes auch. Die Rakete wurde auf ihrer "Ellipsenbahn" zum Mond immer langsamer, und wurde durch das "Bremsmanöver" letztendlich von der Schwerkraft des Mondes "eingefangen". So erklärt sich auch die Dauer des Fluges (ca. 3 Tage).

Im Mondorbit (ca. 100km) hatte das Raumschiff dann nur noch eine Geschwindigkeit von ca. 1,6 km/s (5900km/h), was einer Umlaufzeit von ca. 2h entspricht (leicht auszurechnen mit der Formel für v1).

Beim Franck-Hertz-Versuch werden ja bei einem einfachen Versuchsaufbau die von der Glühkathode emittierten Elektronen auf einer Strecke bis zur Anode (Beschleunigungsgitter) hin beschleunigt (und können dort auch mit den Hg-Atomen stoßen), ab dann müssen sie ein umgekehrt gepoltes Gegenfeld (bis zum Auffänger) überwinden, um zum gemessenen Strom beizutragen. Beim Versuch wird nun die Beschleunigungsspannung immer weiter erhöht, und zu jedem Spannungswert der Auffängerstrom gemessen (U-I-Diagramm).

Die erste Anregungsenergie bei Quecksilber (Hg) beträgt etwa 4,9 eV, die zweite 6,7 eV. Es gibt natürlich nicht nur ein Anregungsniveau.

Bei geringer Beschleunigungsspannung (unter 4,9 V) reicht die Energie für einen unelastischen Stoß mit den Hg-Atomen noch nicht aus, bei Erhöhung der Beschleunigungsspannung ist das Ergebnis daher im U-I-Diagramm zunächst ein steigender Auffängerstrom. Haben die Elektronen genug Energie, geben viele daher nun diesen Energiebetrag (erste Anregungsenergie) an die Hg-Atome ab, die Energie der Elektronen reicht nichtmehr zur Überwindung des Gegenfeldes, und es kommt zum „Einbruch“ des Auffängerstroms. Wird die Spannung dann noch weiter erhöht steigt der Auffängerstrom wieder, bis die Elektronen genug Energie für einen zweiten unelastischen Stoß haben, der Auffängerstrom knickt daher ab 9,8 V (entspricht der doppelten Anregungsenergie) wieder ein, usw..

In dem gewöhnlichen U-I-Diagramm haben die Maxima daher dieselben Abstände (4,9 V). Anregungen auf höhere Energieniveaus werden deshalb nicht beobachtet, weil die 4,9 eV-Stöße nunmal sehr wahrscheinlich sind, nur wenige Elektronen kommen auf 6,7 eV ohne vorher schon die 4,9 EV in einem Stoß abgegeben zu haben. Bei dieser einfachen Versuchsdurchführung sind daher (bei der üblichen Messgenauigkeit…) höhere Anregungen nicht wirklich im Diagramm beobachtbar.

Es gibt aber Möglichkeiten zur Bestimmung der höheren Anregungsniveaus, durch Modifikation des Versuchsaufbaus (von denen wurde bei dir im Unterricht offenbar nicht gesprochen. Man kann die Elektronen auf einer kurzen Strecke (bis Anode a1 = Beschleunigungsgitter) beschleunigen und dann in einen weiten „Stoßraum“ leiten (bis Anode a2, gleiches Potential wie a1; erst danach kommt das Gegenfeld), sodass die Elektronen direkt genug Energie für höhere Anregungen haben. Das Ergebnis (U-I-Diagramm) ist dann eine deutlich unübersichtlichere Kurve, wo theoretisch bei allerhand möglichen Gesamt-Anregungsenergien Maxima bzw. Einbrüche des Stroms erkennbar sind. Einmal das Maxima bei 4,9 V, dann bei 6,7 V, bei 9,8 V (2 * 4,9 V), 11,6 V (4,9 V + 6,7 V), 13,4 V (2 * 6,7 V), 14,7 V (3 * 4,9 V), 16,5 V (2 * 4,9 V + 6,7 V) usw..