Physikalische Bedingungen im Weltraum

Beschreibung / Inhalt
Das Dokument beschäftigt sich mit den physikalischen Bedingungen im Weltraum und der Raketenphysik. Zunächst wird auf das Raketenprinzip eingegangen und erklärt, wie der Schub einer Rakete berechnet wird. Anschließend wird die Gleichung von Ziolkowski vorgestellt, die für die Raumfahrt noch genauer ist, da sie auch Faktoren wie Brennzeit und Fallbeschleunigung berücksichtigt. Weiterhin werden die verschiedenen Raketen- und Triebwerkstypen vorgestellt und ihre Vor- und Nachteile erläutert. Auch die Stufen- und Feststoffraketen sowie Flüssigkeits-, Hybrid- und elektrische Raketen werden besprochen. Es wird auch auf die große Herausforderung der Stufentrennung und der Handhabung von aggressiven Treibstoffen eingegangen. Abschließend wird erwähnt, dass Hybridtriebwerke Zukunftschancen haben, da sie viele Vorteile aufweisen. Insgesamt bietet das Dokument eine umfassende Einführung in die Physik der Raketen und ihre Anwendung im Weltraum.
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Auszug aus Referat
Physikalische Bedingungen im Weltraum Ein uralter Menschheitstraum ging in Erfüllung: Am 21.Juli 1969 um 3 Uhr mitteleuropäischer Zeit betrat Neil Armstrong als der erster Mensch den Mond. Wovon so viele träumten wurde durch jahrelange Forschungungen, Experimente und teils scheinbar verrückten Thesen wahrgeworden. Das Raketenprinzip Mit Raketen sollte es geschehen. Die Wirkung des Raketenantriebs beruht auf Newtons fundamentalen Gesetz von Aktion und Reaktion. Jede Kraft (Aktion) lößt eine gleich große entgegengesetzt gerichtete Kraft (Reaktion) aus. Dieses Reaktionsprinzip läßt sich anhand eines Luftballons im freien Flug darstellen. Läßt man einen Luftballon aufgeblasen und unverschlossen los, so wird der Ballon in wilden Spiralen umherfliegen. Dabei steht die im Ballon enthaltene Luftmasse durch die Spannung der Ballonhülle gegenüber der Umgebung unter überdruck, der sich im Moment des Loslassens ausgleicht. Es trennt sich also ein Teil der ursprünglichen Gesamtmasse (Luft- und Ballonmasse) mit einer der Druckdifferenz proportionalen Geschwindigkeit ab, wodurch ein Kraftstoß (Impuls) entsteht. Stellt man sich nun unter m1 die Rakete und unter m2 die vom Triebwerk abgestoßene Gasmasse vor, ist die Fluggeschwindigkeit der Rakete v1 m2 v2 m1 Ihr Schub F errechnet sich nach der ausgestoßenen Gasmasse m2 pro Zeiteinheit t und der Gasgeschwindigkeit v2: F m2 v2 t Der Schub (-kraft, Rückstoß) einer Rakete wird in der Einheit Newton (N) angegeben. 1 N ist diejenige Kraft, die ...
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