Kinematik - Beschleunigung einer Rakete

Hallo zusammen,

ich komme bei einer Aufgabe nicht weiter.

Ich habe eine Rakete, die mit einer Gravitationsbeschleunigung von g*M5m/s^2 gleichmäßig beschleunigt.
Das tut sie, bis sie 9km erreicht.
Danach steigt sie noch auf 45km

a) Beschleunigung Rakete in Antriebszeit berechnen
b) Maximalgeschwindigkeit berechnen
c) Brenndauer der Rakete berechnen
d) Geschwindigkeit bei Aufschlag auf Oberfläche des Planeten.

Ich habe hier Null Ahnung, wie ich ansetzen soll..
bitte helft mir!
 
Ist das der original Aufgabentext?
 
Tipp den Originaltext doch ab. Das darfst Du doch?
So, wie Du die Aufgabe jetzt gestellt hast, verstehe ich sie nicht.
 
okay.. einmal wurde mir so die Aufgabe hier gelöscht. So sieht die Aufgabe aus


Eine Rakete startet auf einem Planeten mit der Gravitationsbeschleunigung g*=5m/s^2 und
beschleunigt gleichmäßig, bis Sie in 9 km Höhe ihren Brennschluss erreicht. Dann steigt Sie noch
weiter und erreicht eine maximale Höhe von 45 km.
a) Wie hoch war die Beschleunigung der Rakete in der Antriebsphase?
b) Welche Maximalgeschwindigkeit hat sie erreicht?
c) Wie lange war die Brenndauer der Rakete?
e) Mit welcher Geschwindigkeit schlägt Sie auf der Planetenoberfläche auf?
 
Ok, das hört sich schon vernünftiger an. Du musst doch zugeben, dass das hier:
Ich habe eine Rakete, die mit einer Gravitationsbeschleunigung von g*M5m/s^2 gleichmäßig beschleunigt.
nicht das selbe ist wie das hier:
Eine Rakete startet auf einem Planeten mit der Gravitationsbeschleunigung g*=5m/s^2 und
beschleunigt gleichmäßig, bis Sie in 9 km Höhe ihren Brennschluss erreicht.
Vielleicht habe ich heute Abend Zeit, mir die Aufgabe anzusehen.
 
Die Beschleunigung der Rakete ist gleichmäßig, also konstant.
Weiterhin soll vermutlich ebenfalls mit einer konstanten (nicht von der Höhe abhängigen) Gravitationsbeschleunigung auf dem Planeten gerechnet werden. Die 5 m/s^2 gelten also auch noch in 45 km Höhe. Luftreibung soll vermutlich auch vernachlässigt werden.

Du kannst Dir also zunächst überlegen, wie schnell die Rakete bei Brennschluss sein muss, um die maxinale Höhe von 45 km zu erreichen.
Das kannst Du am besten über den Energieerhaltungssatz lösen: Die kinetische Energie bei Brennschluss wird komplett in potenzielle Energie umgewandelt.

Nun, da Du die Geschwindigkeit bei Brennschluss weißt, kannst Du dir überlegen, welche konstante Beschleunigung nötig ist, um in 9 km auf diese Geschwindigkeit zu beschleunigen. Über die einfache Beziehung v = a * t kannst Du dann auch die Brenndauer bestimmen.
Für Aufgabenteil e) kannst Du dir wieder überlegen, dass die potenzielle Energie, welche die Rakete am höchsten Punkt (45 km) hat, wieder komplett in kinetische Energie umgewandelt wird, wenn die Rakete auf dem Boden aufschlägt.

Kommst Du mit diesen Hinweisen erstmal weiter?
 
Da die Aufgabe wohl zu Kinetik gehört, wäre es möglich, das Energien noch nicht eingeführt wurden.

Dann hilft aber die old fashioned Formel

[tex] s = s_0 + v_0 t + \frac{a}{2}t^2 [/tex].
 
Die Beschleunigung der Rakete ist gleichmäßig, also konstant.
Weiterhin soll vermutlich ebenfalls mit einer konstanten (nicht von der Höhe abhängigen) Gravitationsbeschleunigung auf dem Planeten gerechnet werden. Die 5 m/s^2 gelten also auch noch in 45 km Höhe. Luftreibung soll vermutlich auch vernachlässigt werden.

Du kannst Dir also zunächst überlegen, wie schnell die Rakete bei Brennschluss sein muss, um die maxinale Höhe von 45 km zu erreichen.
Das kannst Du am besten über den Energieerhaltungssatz lösen: Die kinetische Energie bei Brennschluss wird komplett in potenzielle Energie umgewandelt.

Nun, da Du die Geschwindigkeit bei Brennschluss weißt, kannst Du dir überlegen, welche konstante Beschleunigung nötig ist, um in 9 km auf diese Geschwindigkeit zu beschleunigen. Über die einfache Beziehung v = a * t kannst Du dann auch die Brenndauer bestimmen.
Für Aufgabenteil e) kannst Du dir wieder überlegen, dass die potenzielle Energie, welche die Rakete am höchsten Punkt (45 km) hat, wieder komplett in kinetische Energie umgewandelt wird, wenn die Rakete auf dem Boden aufschlägt.

Kommst Du mit diesen Hinweisen erstmal weiter?
Das klingt alles super interessant, jedoch weiß ich so umso weniger, wie ich weitermachen soll :/
 
Zugegeben gar nicht so einfach, ich habe [tex] a = 20 \frac{m}{s^2} [/tex] für die Beschleunigung heraus, für die Maximalgeschwindigkeit auf dem Weg zu den 45 km, rund [tex] v \approx 19 \frac{m}{s} [/tex]. Für die Brenndauer hab ich knapp [tex] t \approx 0.95 s[/tex] und für die Aufschlagsgeschwindigkeit [tex] v_{Boden} \approx - 21.2 \frac{m}{s} [/tex]

Vielleicht ist die allgemeinere Form hilfreicher:
[tex] s(t) =s_0+v_0(t-t_0) + \frac{a}{2}(t-t_0)^2 [/tex]
 
Ok, schade. Was sind denn Deine Voraussetzungen?
Kennst Du denn den Energieerhaltungssatz?
Oder sagt Dir diese Formel etwas:
Ich habe gerade mit dem Thema Kinematik angefangen..
Die mir gegebene Literatur ist leider nicht sehr aussagefähig, deswegen verzweifle ich da schon ein bisschen dran.

Zugegeben gar nicht so einfach, ich habe [tex] a = 20 \frac{m}{s^2} [/tex] für die Beschleunigung heraus, für die Maximalgeschwindigkeit auf dem Weg zu den 45 km, rund [tex] v \approx 19 \frac{m}{s} [/tex]. Für die Brenndauer hab ich knapp [tex] t \approx 0.95 s[/tex] und für die Aufschlagsgeschwindigkeit [tex] v_{Boden} \approx - 21.2 \frac{m}{s} [/tex]

Vielleicht ist die allgemeinere Form hilfreicher:
[tex] s(t) =s_0+v_0(t-t_0) + \frac{a}{2}(t-t_0)^2 [/tex]
mit der allgemeineren Form kann ich was anfangen. Aber ich weiß nicht wie ich die einsetzen soll. Also welche Angabe was abdeckt.
 
Zugegeben gar nicht so einfach, ich habe a=20ms2 a = 20 \frac{m}{s^2} für die Beschleunigung heraus, für die Maximalgeschwindigkeit auf dem Weg zu den 45 km, rund v≈19ms v \approx 19 \frac{m}{s} . Für die Brenndauer hab ich knapp t≈0.95s t \approx 0.95 s und für die Aufschlagsgeschwindigkeit vBoden≈−21.2ms
Auf 20 m/s^2 konstante Beschleunigung während der Brenndauer komme ich auch.
Aber die Geschwindigkeit bei Brennschluss ist nach meiner Berechnung 600 m/s (2160 km/h) und nicht 19 m/s (knapp 70 km/h).
Bei der Brenndauer komme ich auf 30 s. Die Aufschlaggeschwindigkeit wäre dann 670,82 m/s.
 
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