qck Raketenformel

7 Physik-Textaufgaben aus der Oberstufe, mit Lösung

Eine Rakete liege zunächst bewegungslos an einer kleinen Station im Weltraum. Es gibt keine Schwerkraftfelder, die irgendwie berücksichtigt werden müssen. Aus dieser Lage beschleunigt die Rakete.

a) Ihre Gesamtstartmasse sei 100 Kilogramm. Die Endmasse nach Abschluss der Brennphase sei 10 Kilogramm. Die Austrittsgeschwindigkeit der Verbrennungsgase sei 2000 m/s. Was ist die Endgeschwindigkeit der Rakete?

b) Welche Endgeschwindigkeit erreicht man durch eine Verdopplung der Austrittsgeschwindigkeit der Verbrennungsgase, wenn alle anderen Gegebenheiten wie bei Aufgabe a bleiben?

c) Welche Endgeschwindigkeit erreicht man durch eine Verdopplung der Gesamtstartmasse, wenn alle anderen Gegebenheiten wie bei Aufgabe a bleiben?

d) Welche Endgeschwindigkeit erreicht man durch eine Halbierung der Endmasse der Rakete, wenn alle anderen Gegebenheiten wie bei Aufgabe a bleiben?

e) Wie groß muss die Startmasse sein, wenn man 10 kg auf eine Endgeschwindigkeit von 10000 m/s beschleunigen will und die Austrittsgeschwindigkeit der Gase bei 2000 m/s liegt?

f) Wie schnell müssten die Verbrennungsgase sein, wenn man mit einer Startmasse von 100 kg für 10 kg eine Endgeschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde erreichen will?

g) Wie groß kann die Endmasse sein, wenn sie mit einer Startmasse von 100 kg mit Verbrennungsgasen von 2000 m/s Austrittsgeschwindigkeit auf eine Endgeschwindigkeit einem Meter pro Sekunde beschleunigt werden soll?

Siehe auch:
=> Raketenformel [Hauptartikel]