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Twister
PU-Meister Registriert seit: Jul 2006 Wohnort: Isen Verein: 1.WC Mühldorf-Nord Beiträge: 255 Status: Offline |
Beitrag 121876
[28. Mai 2007 um 13:21]
Also simpel ist es
Mich bedrückt die Vorstellung aus dem Hinterteil einer Rakete zu trinken! |
robby2001
Gardena Master of Rocketry
Registriert seit: Jan 2004 Wohnort: Osnabrück Verein: Beiträge: 2087 Status: Offline |
Beitrag 121891
[28. Mai 2007 um 15:41]
Moin!
@ Neil und JKH: Vergesst bei euren Betrachtungen die Schwerkraft und dementsprechend die Lage und Flugrichtung der Rakete relativ zum Erdboden ! Sie spielt keine Rolle bezüglich der Flugstabilität! Folgender Versuchsaufbau: In einer Rakete hänge ein Pendel. Die Rakete fliege mit laufendem Antrieb eine schöne Parabel. Was macht das Pendel? Schlägt es aus, oder bleibt es in der Mitte der Rakete? Es bleibt in der Mitte. Natürlich greift an dem Pendel die Schwerkraft an, aber genauso greift die Schwerkraft auch am gesamten übrigen Raketenkörper an und zwingt die Rakete und das darin aufgehängte Pendel in die Parabelbahn. Daher ist auch Schwerelosigkeit auf Parabelflügen mit Flugzeugen beim Astronautentraining möglich. Die Schwerkraft greift am Flugzeug und am Körper des trainierenden Astronauten gleichermassen an. Daher kann der Astronaut auch in der Flugzeugkabine schweben. Übertragen auf unseren Wasserspiegel in der Rakete wird auch dieser nicht aufgrund der Schwerkraft Richtung Erde schwappen. @ mgaertne: Die Schubphase einer WaRa kann auch länger dauern. Schau mal dieses Video an. Es geht um den Flug der Oberstufe. Die Schubphase beginnt mit der Abtrennung des Boosters und endet mit dem "pfff", das man hört. Diese Zeit würde doch sicher ausreichen um die Rakete zu destabilisieren. @ TheFinalLoser: Gute Beispiele! Wenn eine Flüssigkeit schwappt, bedeutet das doch, das die Grenzfläche zwischen dieser Flüssigkeit und der Luft darüber sich wie auch immer verändert, bzw. schwankt. Wie sieht´s aber mit Schaum aus? Der Schaum füllt den gesamten Drucktank aus, es gibt keine Trennlinie zwischen dem Wasser und der Luft. Daher kann da auch nichts schwappen. Nimm eine Flasche und fülle Wasser hinein. Wenn du sie nun bewegst, spürst du das Schwappen des Wassers. Fülle nun Spüli hinein, schüttele sie bis alles voll Schaum ist. Jetzt kann man ein Schwappen des Wassers kaum noch spüren. Das Verhalten bei Mehlstarts ist auch erklärbar. Zitat: Bist du dir da so sicher? Zumindest ist das Mehl doch so "flüssig", dass es in 0,75 Sekunden durch die Düse strömt. Warum könnte es dann nicht auch schwappen? Gruß Robert Geändert von robby2001 am 28. Mai 2007 um 15:45 |
JKH
PU-Meister Registriert seit: Apr 2007 Wohnort: Darmstadt Verein: Beiträge: 297 Status: Offline |
Beitrag 121894
[28. Mai 2007 um 16:46]
Ich versteh nicht ganz, wie Du die Erdbeschleunigung einfach weglassen kannst! Wie Du sagst führt diese zu einer Richtungveränderung, und zwar in Form einer Parabel. Eine Richtungsveränderung hat auch immer eine Änderung der Geschwindigkeit und des Anströmwinkels zur Folge. Und der macht sich durch ein Drehmoment um den Schwerpunkt bemerkbar.
Hier nochmals eine Grafik. Ich habe etwas Mühe eine vernünftige Beweisführung zu machen, da ich nicht genau weiss, wie so eine aussieht. Aber vielleicht versteht doch irgendwann mal jemand, was ich meine und der kann mir eventuell einen Hinweis geben, wie ich dann meine Theorie wissenschaftlich klar beweise oder widerlege. In der Grafik habe ich jetzt alle Vektoren eingezeichnet, die auf die Rakete wirken, wenn F_schub - F_luft grösser als F_g = m*g ist. b_result. ergibt sich, wenn man F_result. durch die Masse teilt. v wird v' wegen b_result. F_luft wird wegen v' zu F'_luft. Einen Auftriebsvektor habe ich weggelassen. Er würde die Rakete aber noch zusätzlich wieder stabilisieren. Den Schubvektor habe ich mit Absicht nicht genau durch den Schwerpunkt gemacht. Er stellt einen möglichen Fehler der Schubrichtung da, der zu einem Drehmoment führt, welches bei genügend seitlicher Luftanströmung wieder ausgeglichen wird. Gruss, Jonathan |
JKH
PU-Meister Registriert seit: Apr 2007 Wohnort: Darmstadt Verein: Beiträge: 297 Status: Offline |
Beitrag 121896
[28. Mai 2007 um 17:46]
Mal anders gefragt: Was versteht Ihr denn nicht? Sagt bitte nicht alles^^
Gruss, JKH |
TheFinalLoser
Wasserträger Registriert seit: Mai 2007 Wohnort: Verein: Beiträge: 26 Status: Offline |
Beitrag 121902
[28. Mai 2007 um 18:26]
@jhk ich versteh alles nicht
fasse es mal so zusammen, wie es in einem wissenschaftlichen paper üblich ist. Thesis, mit aufbauender beweisführung. @robby Das mehl schwappt nicht, weil es eine sehr viel höhere viskosität als wasser aufweist. was ich aber nicht genau sagen kann, ob es sich in der mitte kegelförmig absenkt. meine augen sind nich so gut um in 0,75 sec allzuviel zu erkennen, und ich ziehe es vor an einer längeren schur zu ziehen, wenn ich mit mehl starte die erhöhte viskosität erzeugt auch die längere sichtbare schubphase. |
Oliver Arend
Administrator
Registriert seit: Aug 2000 Wohnort: Great Falls, VA, USA Verein: RMV/Solaris/AGM/TRA L1/TCV/MDRA/NOVAAR Beiträge: 8351 Status: Offline |
Beitrag 121905
[28. Mai 2007 um 18:34]
Klar schwappt Mehl, nur anders als Wasser. Beweg mal die mit Mehl gefüllte Flasche leicht ruckartig zur Seite.
Oliver |
robby2001
Gardena Master of Rocketry
Registriert seit: Jan 2004 Wohnort: Osnabrück Verein: Beiträge: 2087 Status: Offline |
Beitrag 121909
[28. Mai 2007 um 19:07]
Genau!
Und wenn bei eurer Rakete das Wasser 0,5 Sekunden zum Ausströmen braucht und das Mehl 0,75 Sekunden, dann ist die Viskosität des Mehls nicht sehr viel höher. Höchstens nur ein wenig. @ JKH: Ganz einfach, sobald sich die Rakete (oder auch ein Flugzeug) auf einer parabelförmigen Bahn befinden, befinden sich auch alle Gegenstände an, in oder auf der Rakete auf einer parabelfömigen Bahn. Nehmen wir den trainierenden Astronauten im Flugzeug auf einer parabelförmigen Bahn. Der jeweilige Ort und die Geschwindigkeit von Flugzeug und Astronaut sind zu jedem Zeitpunkt gleich. Beide Körper (Astronaut und Flugzeug) fliegen im Prinzip nebeneinander her (bzw. der eine Körper im anderen). Insofern findet auch keine Kraftübertragung zwischen den beiden Körpern statt. Das gilt z.B. auch für den Astronauten in der ISS. Beide Körper (ISS und Astronaut) befinden sich auf einer "Endlosparabel" in freien Fall um die Erdkugel. Gruß Robert |
JKH
PU-Meister Registriert seit: Apr 2007 Wohnort: Darmstadt Verein: Beiträge: 297 Status: Offline |
Beitrag 121910
[28. Mai 2007 um 19:19]
@robby2001
Ich will ja nicht sagen, dass Du was Falsches sagst, aber Du ignorierst einfach den Punkt, dass da noch ein Luftwiderstand ist, der an der Rakete dreht, aber am Wasser nicht! Gruss, JKH |
JKH
PU-Meister Registriert seit: Apr 2007 Wohnort: Darmstadt Verein: Beiträge: 297 Status: Offline |
Beitrag 121912
[28. Mai 2007 um 19:41]
Im ersten Bild passiert gar nichts. So wie Oliver Arend es richtig sagt, wird sich diese Rakete ohne Störung nicht drehen. Jetzt tritt aber eine Störung auf. Sei es durch einen Windstoss oder eine Änderung am Schubvektor. Die Rakete erfährt ein Drehmoment. Die Rakete wie auch der Schubvektor drehen sich. Jetzt zeigen Schub- und Gewichtskraftvektor nicht mehr in dieselbe Richtung, sodass die resultierende Kraft eine Seitwärtskraft auf m ausübt. Diese Seitwärtskraft geteilt durch die Masse ergibt eine Beschleunigung nach Rechts. Diese Seitwärtsbeschleunigung führt zusätzlich zu einer seitlichen Geschwindigkeitsänderung. Durch diese Geschwindigkeitsänderung wandert der Luftwiderstandsvektor über die Spitze auf die andere Seite. Gleichzeitig entsteht ein Auftrieb, den ich hier aber nicht eingezeichnet habe. Luftwiderstand (und auch Auftrieb) übt nun ein entgegen gesetztes Drehmoment zur Drehbewegung aus. Die Rakete dreht sich wieder nach oben. Jonathan |
robby2001
Gardena Master of Rocketry
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Beitrag 121918
[28. Mai 2007 um 20:09]
Im Weltraum gibt es keine Luft und auf Parabelflügen der NASA und der ESA wird der
Luftwiderstand der Flugzeuge durch entsprechend starken Schub der Triebwerke ausgeglichen. Daher können Astronauten in diesen Fluggeräten frei schweben. Das wäre nach deiner Theorie aber nicht möglich. Befindet sich eine Rakete auf einem parabelförmigen antriebslosen Flug, werden Körper in ihr durch den Luftwiderstand des Raketenkörpers nach vorne beschleunigt. Oder, wenn das Triebwerk der Rakete läuft, halt nach hinten. Und zwar genau nach hinten und nur nach hinten und nicht durch eine Gewichtskraft, die vektoriell addiert wird, seitlich nach unten. Gruß Robert |