Luftwiderstand/Reibung bei hoher Geschwindigkeit

Einewton · Anmeldungsdatum: 27.05.2016 Beiträge: 4

Meine Frage:
Stellt euch vor man hätte eine Rakete. Diese wird einmal mit 10km/h, einmal mit 5000km/h und einmal mit 10000000km/h bewegt. Die Reibung und der Luftwiderstand wirken gegen die Rakete. Jetzt will ich wissen, welche der beiden Kräfte ist bei den genannten Geschwindigkeiten wichtiger?

Meine Ideen:
Ich hätte gedacht, dass die Reibung bei kleinen Geschwindigkeiten wichtiger ist als der Luftwiderstand und bei größeren Geschwindigkeiten ist es der Luftwiderstand, der die Hauptprobleme macht.
Das vermute ich, weil ich denke, dass die Reibung gleichmäßig zunimmt, also doppelte Geschwindigkeit= doppelte Reibung und ich denke, dass das bei dem Luftwiderstand eher exponentiell ist.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Was ist denn in diesem Zusammenhang der Unterschied zwischen Reibung und Luftwiderstand?

Einewton · Anmeldungsdatum: 27.05.2016 Beiträge: 4

Mit Reibung mein ich, dass die Rakete ja mit seiner Oberfläche sich an der Luft reibt, das erzeugt ja auch eine Kraft entgegengesetzt der Flugrichtung. Mit Luftwiderstand meine ich das Verdrängen der Luft, also die Aerodynamik

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Die Frage ist sehr komisch. Schon die zweite Geschwindigkeit liegt im mehrfachen Überschallbereich, und bei 10 Mio km / h liegen wohl überhaupt keine Erfahrungen vor.

Ich hatte erst gedacht, dass der Widerstand vielleicht ganz wegfällt wie bei anderen Extremen, etwa der Supraleitung bei geringen Kelvin-Graden oder dem Шквал Torpedo, der mit über 370 km/h durchs Wasser gleitet und die Superkavitation nutzt.

Aber trotz längerer Recherche habe ich nicht mal technische Angaben zum Thema Hyperschall (ab 5-facher Schallgeschwindigkeit) gefunden.

Aber interessant die Frage, wie lang ist die längste Strecke, die man geradeaus durch die Luft fliegen kann. Also bei 10 Mio km / h wird's mit Kurven sicher nichts, um der Erdkrümmung zu folgen. Ich nehme mal willkürlich 1/10 des Erddurchmessers, das wären also ca. 1300 km. Bei 2777 km/s würde die Rakete theoretisch eine halbe Sekunde durch die Luft fliegen.

Was da praktisch passiert? Keine Ahnung. Aber wenn Lichtstrahlen von der Atmosphäre gebrochen werden, dann vielleicht auch die eine Rakete? Da macht es dann Sinn, wie du ganz richtig voschlägst, den Versuch mit 10 Mio km/h an dritter Stelle zu machen.

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5866 Wohnort: jwd

Der Strömungswiderstand der auf einen von einem Fluid umströmten Körper wirkt, setzt sich aus drei Komponenten zusammen:

1. Druckwiderstand (Formwiderstand)

Entsteht durch die Druckdifferenz zwischen dem Staupunkt an der Spitze des Körpers und dem Heck. Sie wirkt auf die Projektionsfläche des Körpers.

2. Schubwiderstand (Flächenwiderstand)

Durch die Umströmung entsteht durch Impulse Reibung, die eine Schubspannung erzeugt.

3. Wellenwiderstand

Bei Umströmungsgeschwindigkeiten > Schallgeschwindigkeit entsteht an den Kanten des Körpers eine der Bewegung entgegengesetzte Kraft.

Gesamtwiderstand

Hängt ab von

- Geometrie des Körpers
- Dichte des Fluids
- Zähigkeit des Fluids

die im Widerstandsbeiwert c_W zusammengefasst werden.

Brillant am Dienstag · Gast

Einewton · Anmeldungsdatum: 27.05.2016 Beiträge: 4

Ja welche ist nun die wichtigste bzw die am meisten Bremsende Kraft (Druckwiderstand, Schubwiderstand, Wellenwiderstand welches ich nicht ganz verstehe) bei den Extremen (extrem langsam und extrem schnell)?

"Ich hatte erst gedacht, dass der Widerstand vielleicht ganz wegfällt wie bei anderen Extremen, etwa der Supraleitung bei geringen Kelvin-Graden oder dem Шквал Torpedo, der mit über 370 km/h durchs Wasser gleitet und die Superkavitation nutzt. "
Was meinst du mit "dass der Widerstand ganz wegfällt" Brillant? Der Шквал Torpedo hat doch sehr wohl einen Widerstand, sonst würde er doch ein wenig schneller als 370km/h werden

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen