TU Wien:Modellbildung in der Physik VU (Husinsky)/Übung WS13/Beispiel 2.9

Wieviel Treibstoff $m_{T}$ muss eine Einstufenrakete aufnehmen, damit sie nach Verbrennen des gesamten Treibstoffs die erste kosmische Geschwindigkeit von $7.9km/s$ erreicht? Die Leermasse der Rakete ist $m_{leer}=1000kg$, die Ausströmgeschwindigkeit gegen die Rakete ist $v_{rel}=3000m/s$ und die Brenndauer beträgt $120s$.

Unterscheide zwischen

1. einem 'Start' im Weltraum ausserhalb des Gravitationsbereichs eines Himmelskörpers und
2. einem Start im Schwerefeld der Erde (Annahme: keine Reibung, konstantes $g=9.81m/s$).
3. Wird die Mindestmenge Treibstoff $m_{T}$ kleiner/grösser, wenn man die Reibung bzw. die Abnahme der Gravitation mit der Höhe berücksichtigt? (keine Zahlenwerte!)

Lösung

Beispiel ist identisch zu einer Übung aus dem Buch Physik für Ingenieure. Beispiel Ü 2.5 - 5, Musterlösung vorhanden!