Re^2: Nutzlast ?

Hallo !

Da fast alle erdgebundenen Fahrzeuge sich auf etwas abstützen, scheint es den Menschen unverständlich, wie eine Rakete im Vakuum funktioniert, da dort ja nichts ist, worauf man sich abstützen könnte. Eine Rakete funktioniert jedoch wie jedes andere Fortbewegungsmittel nach dem alten Prinzip actio = reactio.
In einer Kammer wird ein Gas erhitzt oder durch Verbrennung erzeugt und dann über eine Düse ausgestoßen. Die Kraft, die auf die Rakete wirkt, ist abhängig von der Menge und der Geschwindigkeit der ausgestoßenen Gase. Ein derartiger Antrieb funktioniert im Vakuum eigentlich besser als auf der Erde, da es dort wegen des fehlenden Luftwiderstandes keine Reibung gibt und auch den ausgestoßenen Gasen kein Hindernis entgegensteht.
Zur Verdeutlichung folgendes Beispiel :
Du stehst an einem See, hast ein Boot mit vielen Steinen aber kein Paddel oder Ruder (Riemen), um das Boot zu bewegen. Was tust Du, um ans andere Ufer zu gelangen? Du wirfts Steine nach hinten aus dem Boot und bekommst auf Grund des Prinzips actio = reactio einen Vortrieb des Bootes. Wenn Du genügend Steine dabei hast und ein guter Werfer bist, erreichst Du das andere Ufer.
Nehmen wir an, das zusätzlich eine Kraft wirkt, die entgegen der Bewegungsrichtung wirkt und die proportional zur Geschwindigkeit und dem Gewicht des Bootes ist. Diese Widerstandskraft, die Du auch beim Rudern überwinden mußt, hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wir ziehen nur die Reibung und die Wasserverdängung in Betracht. Wenn der See eine Breite von 200 m hat, mußt Du je nach Gewicht des Bootes (100 kg) mit Dir als Nutzlast (50 kg) auch eine bestimmte Menge an Treibstoff (x kg Steine) mitnehmen.
Je mehr Steine Du aber mitnimmst, desto höher das Gesamtgewicht und desto höher auch der Treibstoffverbrauch.. Das Startgewicht der "Ariane 5" beträgt etwa 740 Tonnen; die Nutzlast die letzlich in 36 000 km Höhe ankommt, wiegt nur etwa 6 Tonnen. Der ganze Rest ist Treibstoff (ca 640 Tonnen) und Strkturmasse.

Gruß Werner