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Nachricht |
Jinks03
Anmeldungsdatum: 16.05.2022
Beiträge: 1
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 Jinks03 Verfasst am: 16. Mai 2022 22:29 Titel: Eine startende Rakete |
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Meine Frage:
Hallo zusammen,
Ich habe ein Arbeitsblatt von meinem Lehrer gekriegt über den Energiewandel einer Rakete. Der Einleitungssatz mit der Masse der Rakete laut wie folgt:
Die amerikanischen Raumfähren /Space Shuttel) wurden mit einer Rakete in eine Erdumlaufbahn gebracht. Die Startmasse betrug ca. 2000t, die Raumfähre selbst hatte eine Masse von ca. 100t.
Die Fragen lauten wie folgt:
a- Beischreiben sie die Energieumwandlung, die bei einer startenden Rakete vor sich gehen!
b- Die Raumfähre erreicht nach etwa 2 Minuten eine höhe von 50km. wie groß war in dieser zeit die Änderung ihrer potenziellen Energie?
c- In einer Umlaufbahn in 280km Höhe über der Erdoberfläche bewegt sich die Raumfähre mit einer Geschwindigkeit von ca. 28000 km/h. Vergleichen Sie potenzielle und kinetische Energie der Raumfähre in dieser Höhe.
Leider weis ich nicht was mit der "Änderung ihrer potenziellen Energie" gemeint ist und ich habe auch keinen Ansatz zum Vergleichen, deswegen würde ich mich sehr über eine Antwort freuen und würde mich im Voraus schon mal für eine Antwort bedanken.
VG
Jinks
Meine Ideen:
Epot= m*g*h
Ekin= 0.5*v^2*m |
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jmd
Anmeldungsdatum: 28.10.2012
Beiträge: 577
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| jmd Verfasst am: 17. Mai 2022 18:29 Titel: |
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| Jinks03 hat Folgendes geschrieben: |
b- Die Raumfähre erreicht nach etwa 2 Minuten eine höhe von 50km. wie groß war in dieser zeit die Änderung ihrer potenziellen Energie?
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Problem ist,dass sich nicht nur die Höhe ändert sondern auch die Masse
Man braucht wahrscheinlich diese Formel
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 795
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| Aruna Verfasst am: 17. Mai 2022 21:48 Titel: Re: Eine startende Rakete |
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| Jinks03 hat Folgendes geschrieben: |
Die Fragen lauten wie folgt:
a- Beischreiben sie die Energieumwandlung, die bei einer startenden Rakete vor sich gehen!
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Und?
In welcher Form liegt die Energie, die für den Raumflug gebraucht wird, vor dem Start vor?
In welche Form(en) wird die beim Start umgewandelt?
| Jinks03 hat Folgendes geschrieben: |
b- Die Raumfähre erreicht nach etwa 2 Minuten eine höhe von 50km. wie groß war in dieser zeit die Änderung ihrer potenziellen Energie?
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Die Änderung der potentiellen Energie ist hier die Differenz zwischen der potentiellen Energie (E_pot) in 50km Höhe und in der Höhe 0.
Da stellen sich IMO zwei Fragen:
1.) Kannst Du Deine Formel m*g*h noch verwenden, oder brauchst Du die allgemeinere (siehe mein Vorposter oder https://www.leifiphysik.de/mechanik/gravitationsgesetz-und-feld/grundwissen/potenzielle-energie-im-gravitationsfeld )
Kannst ja mal beide anwenden, und schauen, ob es einen Unterschied gibt, und wie groß der ist.
2.) kann man da oben und unten jeweils die gleiche Masse einsetzen (die der Raumfähre), oder meint Dein Lehrer, wie mein Vorposter, dass sich die Masse ändert (von 2.000t auf 100t ).
Aus der Aufgabenstellung könnte man Letzteres vermuten, dass wäre dann aber IMO nicht mehr die Energieänderung der Raumfähre.
Wenn die Frage nach der Änderung der potentiellen Energie der Startmasse gemeint wäre, Also Rakete + Raumfähre + Treibstoff, müsste man wissen, in welcher Höhe sich Treibstoff und Rakete nun befinden.
Falls die wieder auf den Boden gefallen sind, hat sich deren potentielle Energie zwar zwischendurch geändert, aber nun ist die so hoch wie sie war und das einzige was sich unter dem Strich geändert hat, ist wieder die Änderung der potentiellen Energie der Raumfähre.
| Jinks03 hat Folgendes geschrieben: |
c- In einer Umlaufbahn in 280km Höhe über der Erdoberfläche bewegt sich die Raumfähre mit einer Geschwindigkeit von ca. 28000 km/h. Vergleichen Sie potenzielle und kinetische Energie der Raumfähre in dieser Höhe.
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Da hast Du ja nun die Formeln. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 17. Mai 2022 22:50 Titel: Re: Eine startende Rakete |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | oder meint Dein Lehrer, wie mein Vorposter, dass sich die Masse ändert (von 2.000t auf 100t ). |
Das kann man ausschließen. Es ist explizit nach der potentiellen Energie der Raumfähre gefragt und die wiegt laut Aufgabenstellung 100 t. Außerdem darf man erst im Zielorbit davon ausgehen, dass nur noch die Raumfähre übrig ist. Tatsächlich wurden in 50 km Höhe nur die Boster abgeworfen. Der Außentank bleibt dann noch teilweise gefüllt Shuttle. Die Gesamtmasse ist in dieser Höhe also gar nicht bekannt. |
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