Raketenproblem

Dshing · Gast

Hi, ich komme mit einer Aufgabe nicht zu Rande, wenn mir jemand ein Lösungsansatz verraten könnte wäre ich sehr dankbar.

a) Eine Rakete wird im Weltall (Schwerelosigkeit & Vakuum) gestartet. Die Raketenhülle hat
eine Masse von 12 t und transportiert eine Treibstoffmenge von anfänglich 170 t. Der
Treibstoff wird dabei mit einer Geschwindigkeit vT = 2500 m/s nach hinten ausgestoßen,
und das kontinuierlich innerhalb einer Zeit von 600 s. Berechnen Sie Ort, Geschwindigkeit
und Beschleunigung in Abhängigkeit der Zeit.
b) Nun wird dieselbe Rakete in einem homogenen Schwerefeld mit der Beschleunigung
g = 9,81 m/s² gestartet. Berechnen sie nun Ort, Geschwindigkeit und Beschleunigung in
Abhängigkeit der Zeit.
c) Die Rakete soll einen Satelliten von der Erdoberfläche aus in eine geostationäre
Umlaufbahn bringen. Bestimmen Sie die Höhe dieser Umlaufbahn über der Erdoberfläche.
d) Kann man in Aufgabe c) zum Berechnen der Raketenflugbahn die Ergebnisse aus b)
verwenden, wenn man Erdrotation und Atmosphäre vernachlässigt?

Gajeryis · Anmeldungsdatum: 08.10.2009 Beiträge: 194 Wohnort: CH - Bern

Für a) kannst du die Boardsuche verwenden (oder zur Zeit einfach mal die erste Seite des Mechanikforums nach "Rakete" durchsuchen).
Für b) muss du die Gleichung aus a) nur leicht anpassen.
Für c) suchst du den Bahnradius der stabilen Kreisbahn, welche die gleiche Winkelgeschwindigkeit wie die Erddrehung hat. Für kreisförmige Orbits findest du mit der Boardsuche ebenfalls genügend Hilfe.
Zu d) kommen wir, wenn du a) bis c) gelöst hast und dann noch nicht selber auf die Lösung gekommen bist.