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Alt 23.01.22, 13:52
Frank53 Frank53 ist offline
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Beitr?ge: 94
Standard AW: Unelastischer Stoß

Gerne würde ich die Diskussion ausschließlich sachlich fortsetzen. Keiner soll sich gezwungen fühlen mit dem Thema zu beschäftigen oder zu antworten.
Über konkrete Hinweise, besonders auch zu Denkfehlern von mir, würde ich mich aber sehr freuen.

An einem Beispiel:

Wir wollen ein Raumschiff mit der Masse 1,0 x 105 Kg beschleunigen. Unser Triebwerk stößt 2000 Kg Treibgas mit 3000 m/sec aus.

Dann ergibt sich für das Raumschiff v = 3000 x ln (100.000 – 98.000) = 60,61 m/sec. Die kinetische Energie beträgt dabei 9,0 x 109 J für das Treibgas und 1,8 x 108 J für das Raumschiff. Der Faktor zwischen beiden ist 50 und entspricht dem Verhältnis der Massen Raumschiff zu Treibgas!
Um ein um 2000 kg Masse reduziertes Raumschiff wiederum auf 60,61 m/sec zu beschleunigen bzw. auf 0 abzubremsen wäre eine kinetische Energie 8,82 x 109 J für das Treibgas erforderlich und 1,764 x 108 J für das Raumschiff. Auch hier beträgt der Faktor wieder exakt 50!

Bei der Abbremsung, also der Schubumkehrung, werden die Geschwindigkeiten jedoch voneinander abgezogen. Es dürfte keine Bewegung und keine kinetische Energie mehr vorhanden sein.
Den Verbleib von 1,8 x 108 J und 1,764 x 108 J = 3,564 x 108 J Energie kann ich mir dann aber nicht erklären.

Auch die kinetischen Energien der Treibgase unterscheiden sich für beide Vorgänge 8,82 x 109 J zu 9,0 x 109 J nur um 2%, also 1:50. Diese Abweichung ergibt sich nach meiner Ansicht nur aus der Massedifferenz der beiden Vorgänge und wäre für die Beantwortung der Frage nicht relevant.

Das wäre auch nachvollziehbar, denn die Relativgeschwindigkeit der Treibgase zum Raketenmotor sollte immer gleich sein.

Aber ein Lösungsvorschlag bietet sich an? Wenn jetzt beide Manöver als zwei getrennte „abgeschlossene Vorgänge“ angesehen werden, dann ist die Welt des Massenerhaltungsgesetzes wieder in Ordnung. Bindeglied kann P1 = - P2 sein, Aktion gleich Reaktion, aus der Impulserhaltung.
Ich kann aber trotzdem nicht erkennen wo die kinetische Energie des Raumschiffs nun zu finden ist?
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