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Forum / Wissenschaft und Technik
Silvesterrakete

-Daniel-13 - 33
Experte
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Geschrieben am: 30.12.2007 um 10:27 Uhr
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Zitat von Ultimate-K:
ging auch ein Paar meterchen ^^
Jo und ich glaub der Typ hat mit seiner Wage für ne einzelne Rakete so 1,7N über nen kurzen Zeitraum gemessen.
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AUDIMTM
Halbprofi
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Geschrieben am: 30.12.2007 um 11:05 Uhr
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Zitat von -Daniel-13: Zitat von KiLLa-T: Zitat von Amosicky: Ich habe da mal ne Frage.
Ich wollte mal wissen, mit was für einem Vorschub eine Silvesterrakete vom Boden in die Luft fliegt und dann explodiert.
Sicherlich gibts da unterschiede, weil es ja kleinere und größere Raketen gibt.
bin gespannt auf die antworten
Schreib deine Frage doch mal an Galileo
Ich sehs schon: Galileo Mysterie .. mit welchem Vorschub fliegt die Rakete !?
Neulich kam was bei Galileo wo sie versucht haben ein Auto mit 500 Sylvesterraketen
vorwärtszuschieben da ham die auch gemessen was für Schub ne einzelne Rakete erzeugt aber ich habs vergessen.
nicht wegzuschiebn in die luft zu schieben
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Torture - 33
Champion
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Dabei seit 04.2007
2310
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Geschrieben am: 30.12.2007 um 11:23 Uhr
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Zitat von KiLLa-T: Zitat von Amosicky: Ich habe da mal ne Frage.
Ich wollte mal wissen, mit was für einem Vorschub eine Silvesterrakete vom Boden in die Luft fliegt und dann explodiert.
Sicherlich gibts da unterschiede, weil es ja kleinere und größere Raketen gibt.
bin gespannt auf die antworten
Schreib deine Frage doch mal an Galileo
Ich sehs schon: Galileo Mysterie .. mit welchem Vorschub fliegt die Rakete !?

und zum schluss..=> dass wird die menschheit wohl nie erfahren !
Ich erkläre dir den Umgang mit Schlangen => Halt´s Maul ! ^^
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freaky86 - 39
Halbprofi
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Geschrieben am: 30.12.2007 um 11:29 Uhr
Zuletzt editiert am: 30.12.2007 um 11:29 Uhr
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Aalso...
Erst mal brauchen wir ein paar Daten von der Rakete:
Startmasse: ca. 65g
Masse nach Brennschluss: 58g
Wir haben ein Feststofftriebwerk mit demzufolge ca. 7g Treibstoff (Schwarzpulver).
Brenndauer: ca. 1,8 sekunden
Das ergibt gemittelt über Umrechnungen mit der Dichte eine Austrittsgeschwindigkeit v* = 510 m/s
Nehmen wir die allgemeine Schubgleichung:
F = d/dt (m) x v*
d/dt (m) = delta_m / delta_t (gemittelt) = 7g / 1,8s = 0,0038889 kg/s
Daraus folgt für F mit v* = 510 m/s:
F = 0,0038889 kg/s x 510 m/s = 1,983 N (Schub)
Gewichtskraft der Rakete bleibt angenähert gleich:
F(t=0) = 65g * 9,81 m/s² = 0,637 N
F(t=1,8s) = 58g * 9,81 m/s² = 0,568 N
Nehmen wir lineare Massenabnahme an, daraus folgt die mittlere Gravitationskraft
F(mittel) = 1/2 x (F(t=0) + F(t=1,8s)) = 0,603N
Im Mittel kriegen wir also in Flugrichtung eine Gesamtkraft von F(gesamt) = F(Schub) - F(Gewicht_gemittelt) =~ 1,38N
Die Endgeschwindigkeit erhalten wir über die stark vereinfachte allgemeine Ziolkovski-Raketengleichung bei einem Start einer Rakete auf einem Himmelskörper:
v(end) = delta_v - g * t
delta_v = v* x ln(m(0) / m) --> Ziolkovski
Setzen wir die Werte ein:
delta_v = 510 m/s x ln(65/ 58) = ca. 58m/s
Eingesetzt in v(end) mit t=1,8s: v(end) = 40.5m/s = 145,8 km/h
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denisb - 32
Halbprofi
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Dabei seit 08.2006
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Geschrieben am: 30.12.2007 um 12:14 Uhr
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Zitat von freaky86: Aalso...
Erst mal brauchen wir ein paar Daten von der Rakete:
Startmasse: ca. 65g
Masse nach Brennschluss: 58g
Wir haben ein Feststofftriebwerk mit demzufolge ca. 7g Treibstoff (Schwarzpulver).
Brenndauer: ca. 1,8 sekunden
Das ergibt gemittelt über Umrechnungen mit der Dichte eine Austrittsgeschwindigkeit v* = 510 m/s
Nehmen wir die allgemeine Schubgleichung:
F = d/dt (m) x v*
d/dt (m) = delta_m / delta_t (gemittelt) = 7g / 1,8s = 0,0038889 kg/s
Daraus folgt für F mit v* = 510 m/s:
F = 0,0038889 kg/s x 510 m/s = 1,983 N (Schub)
Gewichtskraft der Rakete bleibt angenähert gleich:
F(t=0) = 65g * 9,81 m/s² = 0,637 N
F(t=1,8s) = 58g * 9,81 m/s² = 0,568 N
Nehmen wir lineare Massenabnahme an, daraus folgt die mittlere Gravitationskraft
F(mittel) = 1/2 x (F(t=0) + F(t=1,8s)) = 0,603N
Im Mittel kriegen wir also in Flugrichtung eine Gesamtkraft von F(gesamt) = F(Schub) - F(Gewicht_gemittelt) =~ 1,38N
Die Endgeschwindigkeit erhalten wir über die stark vereinfachte allgemeine Ziolkovski-Raketengleichung bei einem Start einer Rakete auf einem Himmelskörper:
v(end) = delta_v - g * t
delta_v = v* x ln(m(0) / m) --> Ziolkovski
Setzen wir die Werte ein:
delta_v = 510 m/s x ln(65/ 58) = ca. 58m/s
Eingesetzt in v(end) mit t=1,8s: v(end) = 40.5m/s = 145,8 km/h
und gestern hab ich glesen dass die ungfähr 210 km/h schnell sind...
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freaky86 - 39
Halbprofi
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Geschrieben am: 30.12.2007 um 12:48 Uhr
Zuletzt editiert am: 30.12.2007 um 12:57 Uhr
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Mei des hängt halt stark von den Ausgangsdaten ab.. Wenn du zum Beispiel im Verhältnis mehr Treibstoff mitführst kriegst sicher auch höhere Geschwindigkeiten. Ist halt nur beispielshaft für eine Rakete durchgerechnet. Kannst ja mal mit anderen Zahlen probieren.
Außerdem sind da immer Unsicherheiten und Vereinfachungen mit dabei, die das Ergebnis verfälschen. In der Realität sieht das immer anders aus.
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Torture - 33
Champion
(offline)
Dabei seit 04.2007
2310
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Geschrieben am: 30.12.2007 um 13:45 Uhr
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Zitat von freaky86: Aalso...
Erst mal brauchen wir ein paar Daten von der Rakete:
Startmasse: ca. 65g
Masse nach Brennschluss: 58g
Wir haben ein Feststofftriebwerk mit demzufolge ca. 7g Treibstoff (Schwarzpulver).
Brenndauer: ca. 1,8 sekunden
Das ergibt gemittelt über Umrechnungen mit der Dichte eine Austrittsgeschwindigkeit v* = 510 m/s
Nehmen wir die allgemeine Schubgleichung:
F = d/dt (m) x v*
d/dt (m) = delta_m / delta_t (gemittelt) = 7g / 1,8s = 0,0038889 kg/s
Daraus folgt für F mit v* = 510 m/s:
F = 0,0038889 kg/s x 510 m/s = 1,983 N (Schub)
Gewichtskraft der Rakete bleibt angenähert gleich:
F(t=0) = 65g * 9,81 m/s² = 0,637 N
F(t=1,8s) = 58g * 9,81 m/s² = 0,568 N
Nehmen wir lineare Massenabnahme an, daraus folgt die mittlere Gravitationskraft
F(mittel) = 1/2 x (F(t=0) + F(t=1,8s)) = 0,603N
Im Mittel kriegen wir also in Flugrichtung eine Gesamtkraft von F(gesamt) = F(Schub) - F(Gewicht_gemittelt) =~ 1,38N
Die Endgeschwindigkeit erhalten wir über die stark vereinfachte allgemeine Ziolkovski-Raketengleichung bei einem Start einer Rakete auf einem Himmelskörper:
v(end) = delta_v - g * t
delta_v = v* x ln(m(0) / m) --> Ziolkovski
Setzen wir die Werte ein:
delta_v = 510 m/s x ln(65/ 58) = ca. 58m/s
Eingesetzt in v(end) mit t=1,8s: v(end) = 40.5m/s = 145,8 km/h
BIST DU SCHON VON DIESER WELTER ??????????????
OMG......RESPEKT !
Ich erkläre dir den Umgang mit Schlangen => Halt´s Maul ! ^^
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RuFf-RyDeR - 34
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Geschrieben am: 30.12.2007 um 13:51 Uhr
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Zitat von Torture: Zitat von freaky86: Aalso...
Erst mal brauchen wir ein paar Daten von der Rakete:
Startmasse: ca. 65g
Masse nach Brennschluss: 58g
Wir haben ein Feststofftriebwerk mit demzufolge ca. 7g Treibstoff (Schwarzpulver).
Brenndauer: ca. 1,8 sekunden
Das ergibt gemittelt über Umrechnungen mit der Dichte eine Austrittsgeschwindigkeit v* = 510 m/s
Nehmen wir die allgemeine Schubgleichung:
F = d/dt (m) x v*
d/dt (m) = delta_m / delta_t (gemittelt) = 7g / 1,8s = 0,0038889 kg/s
Daraus folgt für F mit v* = 510 m/s:
F = 0,0038889 kg/s x 510 m/s = 1,983 N (Schub)
Gewichtskraft der Rakete bleibt angenähert gleich:
F(t=0) = 65g * 9,81 m/s² = 0,637 N
F(t=1,8s) = 58g * 9,81 m/s² = 0,568 N
Nehmen wir lineare Massenabnahme an, daraus folgt die mittlere Gravitationskraft
F(mittel) = 1/2 x (F(t=0) + F(t=1,8s)) = 0,603N
Im Mittel kriegen wir also in Flugrichtung eine Gesamtkraft von F(gesamt) = F(Schub) - F(Gewicht_gemittelt) =~ 1,38N
Die Endgeschwindigkeit erhalten wir über die stark vereinfachte allgemeine Ziolkovski-Raketengleichung bei einem Start einer Rakete auf einem Himmelskörper:
v(end) = delta_v - g * t
delta_v = v* x ln(m(0) / m) --> Ziolkovski
Setzen wir die Werte ein:
delta_v = 510 m/s x ln(65/ 58) = ca. 58m/s
Eingesetzt in v(end) mit t=1,8s: v(end) = 40.5m/s = 145,8 km/h
BIST DU SCHON VON DIESER WELTER ??????????????
OMG......RESPEKT ! 
Naja, wenn du dich halbwegs mit Physik beschäftigen würdest, dann könntest du sowas auch aufstellen.
zu viele clowns, nicht genug zirkusse.
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freaky86 - 39
Halbprofi
(offline)
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Geschrieben am: 30.12.2007 um 14:26 Uhr
Zuletzt editiert am: 30.12.2007 um 15:22 Uhr
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Wen es noch interessiert.. eine Überschlagsrechnung für die zu erreichende Höhe:
Annahme: konstante Masse von gemittelt 61,5g, da sonst die Rechnung nicht ohne weiteres durchführbar ist. Daraus ergeben sich nur minimale Fehler.
Newton:
m x a = F* - mg (mit F* = Schubkraft durchs Triebwerk)
zweimal integriert von t=0 bis t= 1,8s und durch m geteilt ergibt sich:
X = Höhe bei Brennschluss = t²/2 x (F* / m - g)
und d/dt X = Geschwindigkeit bei Brennschluss = (F* / m - g) x t
Mit F* = 1,983N und t = 1,8s und m = 61,5g ergibt sich bei Brennschluss:
X = Höhe = 36,4m
v = 40,38 m/s
Ab da eine rein parabelförmige Bahn, wir nehmen weiterhin senkrechten Aufstieg ohne Antrieb an (vgl. Wurf von einem Stein)
Energiesatz:
1/2 m v² = mgh
Daraus folgt die max. Höhe der Rakete am Umkehrpunkt: h = v² / 2g = 83,16m
und insgesamt zusammengezählt:
83,16m + 36,4m = ~120m
Achja.. die Rakete explodiert natürlich vorher. Soweit ich weiß dann, wenn der Brennstoff alle ist. Also nach so 35m. Und ja.. mir war grad langweilig :)
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KiLLa-T - 32
Champion
(offline)
Dabei seit 06.2007
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Geschrieben am: 01.01.2008 um 05:05 Uhr
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Zitat von freaky86: Wen es noch interessiert.. eine Überschlagsrechnung für die zu erreichende Höhe:
Annahme: konstante Masse von gemittelt 61,5g, da sonst die Rechnung nicht ohne weiteres durchführbar ist. Daraus ergeben sich nur minimale Fehler.
Newton:
m x a = F* - mg (mit F* = Schubkraft durchs Triebwerk)
zweimal integriert von t=0 bis t= 1,8s und durch m geteilt ergibt sich:
X = Höhe bei Brennschluss = t²/2 x (F* / m - g)
und d/dt X = Geschwindigkeit bei Brennschluss = (F* / m - g) x t
Mit F* = 1,983N und t = 1,8s und m = 61,5g ergibt sich bei Brennschluss:
X = Höhe = 36,4m
v = 40,38 m/s
Ab da eine rein parabelförmige Bahn, wir nehmen weiterhin senkrechten Aufstieg ohne Antrieb an (vgl. Wurf von einem Stein)
Energiesatz:
1/2 m v² = mgh
Daraus folgt die max. Höhe der Rakete am Umkehrpunkt: h = v² / 2g = 83,16m
und insgesamt zusammengezählt:
83,16m + 36,4m = ~120m
Achja.. die Rakete explodiert natürlich vorher. Soweit ich weiß dann, wenn der Brennstoff alle ist. Also nach so 35m. Und ja.. mir war grad langweilig :)
boah ..
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freaky86 - 39
Halbprofi
(offline)
Dabei seit 10.2005
142
Beiträge
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Geschrieben am: 03.01.2008 um 13:03 Uhr
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Zitat von Spasslex: Zitat von freaky86: ohne weiteres durchführbar ist. Daraus ergeben sich nur minimale Fehler.
Schade das ich meine Berechnungen gerade nicht zur Hand habe! Dort hab ich ne Abhandlung geschrieben über "Leitwerkssteuerung von Lenkflugkörpern unter Berücksichtigung von Athmosphärendruck und Temperatur".
Da die Sylvesterrraketen Unterschallgeschwindigkeit fliegen ist der Komressibilitätseffekt vernachlässigbar. Der Luftdruck und die Luttemperatur aber nicht! Von der Erfahrung her würde ich sagen das die Ergebnisse der Sylvesterraketenrechnung um ca 10% nach unten korrigiert werden müssen, da sie keinerlei Staudruck berücksichtigen. Um wirklich korrekte Ergebnisse zu erhalten muss sowieso die Oberfläche und Struktur berücksichtigt werden. Das funktioniert dann aber nur mit Infinitesimalrechnungen. Ich werde mal schaun was ich noch ausgraben kann!
Natürlich sind das nur Überschlagsrechnungen, da wurden zig Faktoren nicht weiter berücksichtigt. Eine Silvesterrakete fliegt ja auch nicht wirklich senkrecht nach oben. Und soo aerodynamisch toll gestaltet sind die auch nicht. Temperatur sollte relativ egal sein, wenn noch was berücksichtigt werden sollte, dann vielleicht noch wie du schon sagtest der Druck. Wir können eine Rakete ja mal in einen Windkanal hängen :D
Ich denke, für eine Überschlagsrechnung war das mal ganz gut.
Und den Kompressibilitätseffekt vernachlässigt man eigentlich meistens nur bis ca. Ma = 0,3, ab da spielt er zunehmends eine Rolle.
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Buddl - 38
Experte
(offline)
Dabei seit 07.2004
1796
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Geschrieben am: 03.01.2008 um 13:30 Uhr
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Für Überschlagsrechnungen reicht es wie ich finde auch allemal aus.
In meinen Augen macht es sowieso keinen Sinn hier über die Oberflächenstruktur und andere Details zu reden wenn man schon beim Antrieb und dessen Schubkraft nur grob rätseln kann. Auch Seitenwind wurde hier vollkommen vernachlässigt. Genauso wie die Unsymmetrie der Rakete (der Raketenstiel ist meist verschoben zur Symmetrieachse).
Die Überschlagsrechung ist schon ausreichend. Und bevor man hier derart in die Details einsteigt sollte man erst mal klären für wieviel Sekunden die Rakete denn nun Schub erzeugt. +-1s macht hier einen größeren Fehler als alle zweitrangigen Effekte zusammenaddiert.
Tagsüber bin ich müde, weil ich nachts ein Superheld bin!
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blackmafia13 - 32
Halbprofi
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Dabei seit 08.2006
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Geschrieben am: 03.01.2008 um 18:17 Uhr
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cool
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Im_awesome - 32
Champion
(offline)
Dabei seit 07.2006
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Geschrieben am: 03.01.2008 um 23:09 Uhr
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wenn du was dranhängen willsch dann nimmsch am beschden ´ne Modellrakete. Wenn de des nicht kaufen willsch dann nimmsch ´ne Feuerwerksrakete und tusch erstmal die Effektladung aus der Spitze raus, damit die Explosion wegbleibt. Wenn du dann noch mehr Schub willsch dann machsch Böller auf, tusch ds Schwarzpulver raus, und machsch die Rakete kleines Bisschen auf, tusch des Schwarzpulver rein, des musch aber richtig reindrücken, damit es fest isch, dann machsch des alles wieder ganz gut zu....
Baby, we can do it all night....
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Pasyl - 33
Halbprofi
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Geschrieben am: 04.01.2008 um 16:58 Uhr
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Zitat von Spasslex: Zitat von Im_awesome: wenn du was dranhängen willsch dann nimmsch am beschden ´ne Modellrakete. Wenn de des nicht kaufen willsch dann nimmsch ´ne Feuerwerksrakete und tusch erstmal die Effektladung aus der Spitze raus, damit die Explosion wegbleibt. Wenn du dann noch mehr Schub willsch dann machsch Böller auf, tusch ds Schwarzpulver raus, und machsch die Rakete kleines Bisschen auf, tusch des Schwarzpulver rein, des musch aber richtig reindrücken, damit es fest isch, dann machsch des alles wieder ganz gut zu....
Blödsinn!
krank auserdem reicht da n bissle drücken nich
Ein Mischpult ist keine Kläranlage, kommt Scheiße rein kommt auch Scheiße raus.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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