Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

7 frågor/svar hittade

Kraft-Rörelse [20535]

Fråga:
Vilken skillnad är det på gamla och nya rymdraketer?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Vilken skillnad är det på gamla och nya rymdraketer?
/Sandra M

Svar:
Förvånansvärt liten skillnad vad gäller framdrivning. Man använder fortfarande ett fast eller flytande bränsle som brinner vid hög temperatur. Restprodukterna far ut med stor hastighet och får raketen att accelerera. Sluthastigheten bestäms av raketekvationen, se fråga 1827 . Styrsystem och övrig instrumentering har emellertid utvecklats mycket.

Det finns ett par nya idéer som dock inte kommit särskilt långt: jondrift (se fråga 14044 ) och rymdsegel (se fråga 17100 ).

Se vidare Raket och Rocket .



/Peter E

Nyckelord: raketmotor [8];

*

Kraft-Rörelse [17863]

Fråga:
Vi har designat PET flaskor och nu ska vi skjuta dem. Vattnet som finns i flaskan kommer att bubbla när vi tillsätter luft. Vi använder en kompressor. Mängden har betydelse för hur högt den flyger. Eller? Förutom att det inte får vara för tungt.Men vattnet måste väl ha en annan funktion också? För den flyger bättre med en viss mängd vatten i.
/Yvonne E, Ala skola, Söråker

Svar:
Yvonne! Ja, det finns en optimal mängd vatten med givet övertryck hos luften. Detta är uppenbart eftersom gränsfallen inget vatten och bara vatten ger minimal effekt. Det man vill åstadkomma är att så mycket vatten kastas ut så snabbt som möjligt. Det är inte lätt att räkna ut vad som är optimalt, så man får göra som vanligt med flygande föremål: testa. Mät alltså hu långt flaskan flyger som funktion av mängden vatten. Övertrycket i flaskan skall vara detsamma oavsett mängden vatten. Jag gissar att det optimala värdet är ungefär hälften vatten.

För mer om vattenraketer se Water_rocket . Länk 1 innehåller mycket information och bra simulatorer på olika nivåer (från NASA).
/Peter E

Nyckelord: raketmotor [8];

1 http://exploration.grc.nasa.gov/education/rocket/BottleRocket/sim.htm

*

Kraft-Rörelse [14451]

Fråga:
Hej! Om man har en plåtburk med övertryck i och gör ett hål i den så att gasen kan pressas ut så far burken i väg, det blir som en raket eller ballong, tills övertrycket är borta. Men hur blir det om burken istället 'innehåller vakuum'? Sugs den 'mot hålets riktning'??!!
/Thomas Å, Arlandagymnasiet, Märsta

Svar:
Nej, det blir inte mycket effekt av det! Förutsättningen för att en raketmotor skall fungera är att gasen som blåses ut med stor hastighet inte hindras av något som sitter fast i raketen. Eftersom rörelsemängden skall bevaras får då raketen en "puff" av den utströmmande gasen.

I fallet du beskriver är luftmassan och plåtburken i vila innan du öppnat hålet. När luften stömmat in och lufttrycket inne i burken är samma som utanför, är luften igen i vila. Burken kommer alltså inte att få någon "nettopuff" åt något håll!
/Peter E

Nyckelord: raketmotor [8]; lufttryck [18];

*

Kraft-Rörelse [14044]

Fråga:
Hej, jag har fått en fundering när jag tittade på tv. Varför har jorden en s.k. flykthastighet som man måste uppnå för att lämna jorden? Skulle jag inte kunna sätta en liten och utthållig motor under min tv-kontrol så att den färdas i 1km/h från jordens gravitations fält.
/Karl j, skogshöjden, trosa

Svar:
Hej Karl! Javisst, det går utmärkt. Det blir emellertid ganska ineffektivt - dvs det tar mer bränsle än om man kommer upp i flykthastigheten 11 km/s redan strax utanför atmosfären. En annan nackdel är att du inte kan byta kanal utan fjärrkontrollen .

Det finns faktiskt ett exempel på att färdas långsamt till månen. Den svenska satelliten SMART-1 , se nedanstående länkar, använde sig av solenergi (för att åstadkomma en hög spänning med vilken Xe-joner accelererades) för att långsamt krypa upp till månen. Detta kallas för jondrift.
/Peter E

Nyckelord: raketmotor [8];

1 http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=10
2 http://www.esa.int/SPECIALS/SMART-1/

*

Kraft-Rörelse [1827]

Fråga:
Antag att vi har en raket som rör sig genom rymden med påslagen motor. Kommer den att accelerara med konstant acceleration i all oändlighet (tills den når relativistiska hastigheter)? Eller kommer hastigheten att närma sig ett gränsvärde som är lika med hastigheten på de utströmmande gaserna genom raketmunstycket? Vi räknar inte med att bränslet tar slut.
/Lars B, Pauli, Malmö

Svar:
Vi kan nog inte anta att bränslet inte tar slut. Det är just poängen, att en del av raketens massa kastas bakåt med hög hastighet. Det är detta som accelererar raketen. Eftersom bränslet tar slut, når vi aldrig relativistisk hastighet. Däremot, gasernas utblåsningshastiget är inte någon begränsning. Man kan ledigt nå flera gånger det värdet.

Lite mer avancerat tillägg till svaret:

Om raketen har startmassan mi kg och slutmassan mf kg (vilket innebär att den har mi-mf kg bränsle) och utblåsningshastigheten är Ve, så ges sluthastigheten v av den s.k. raketekvationen (Konstantin Tsiolkovsky 1895, bilden nedan):

v = Ve*ln(mi/mf)

Sluthastigheten är alltså proportionell mot Ve. Förutom att ha så mycket bränsle som möjligt (stort värde på mi/mf) bör man alltså maximera Ve.

Ovanstående uttryck härleds ganska enkelt enligt nedan.

Antag att raketens massa i ett godtyckligt ögonblick är m och att det kastas ut dm kg gas under ett litet tidsintervall. Rörelsemängden av den utströmmande gasen är dm*Ve. Ändringen i raketens rörelsemängd är m*dv, där dv är hastighetsändringen. Om dessa sättes lika får vi

dm*Ve = m*dv

dvs

dv = Ve*dm/m

Om vi integrerar vänstra ledet från 0 till v och högra ledet från mi till mf får vi raketekvationen ovan.

Se vidare länk 1, 2 och Tsiolkovsky_rocket_equation . Rocket & Space Technology innehåller massor av information om rymdfart och raketer, men den är ganska avancerad och på engelska.

I en ledare i New York Times år 1920 (se Robert_H._Goddard#New_York_Times_editorial ) påstod man att en raket inte kunde accelerera i vakuum. Den skulle behöva luft att "ta spjärn" emot. Detta är förstås helt felaktigt, och i samband med Apollo 11:s färd till månen publicerades följande dementi:

Further investigation and experimentation have confirmed the findings of Isaac Newton in the 17th Century and it is now definitely established that a rocket can function in a vacuum as well as in an atmosphere. The Times regrets the error.


/KS/lpe

Se även fråga 573 och fråga 110

Nyckelord: raketmotor [8]; raketekvationen [2];

1 http://science.howstuffworks.com/rocket.htm
2 http://www.daviddarling.info/encyclopedia/R/rocket_equation.html

*

Kraft-Rörelse [573]

Fråga:
När man läser om rymdfart brukar man använda exempel som:

Du befinner dig i en liten båt och kastar stenar bakåt ut från båten, båten rör sig då framåt. Men om stenen aldrig lämnar båten, utan träffar någonstans på båten, så tar väl krafterna ut varandra eller hur??

Nu, undrar jag: Vad händer om stenen på något sätt förändras viktmässigt när den befinner sig i luften, innan den träffar båten.

Rör sig båten framåt eller bakåt ?
/

Svar:
När man funderar över frågeställningar som denna är det lämpligt att använda den grundläggande principen: Tyngdpunkten för ett isolerat system kan endast ändras av yttre krafter.

Vi betraktar Dig och båt samt stenen som ett system. Tyngdpunkten för detta system ligger still från början. När Du kastar stenen bakåt så rör sig båten framåt så att tyngdpunkten fortfarande ligger still. Om nu stenen landar i båten och stannar där så måste båten ligga still. Eventuellt har den flyttat sig något.

Stenen kan inte ändra sin massa när den flyger om den inte bryts upp i delar därför är denna frågeställning ofysikalisk.

Försök Stå på något lättrörligt typ skateboard eller rollerblades och kasta en sten. Vad händer? Du kan få bättre effekt genom att spruta med en vattenslang.

Detta försök visar principen för en raketmotor.

Nyckelord: raketmotor [8];

*

Universum-Solen-Planeterna [110]

Fråga:
Hur går det till när en rymdraket lyfter? Hur kan man få upp den i så hög fart att den kommer ända ut i rymden?

Hur fort kan en rymdraket färdas idag?
/

Svar:
En rymdraket fungerar så att gaser sprutar i hög fart ut ur raketmotorn. Raketen accelererar då uppåt. Det fungerar på samma sätt som om Du står på ett par skridskor och kastar bollar från Dig. För varje boll som Du kastar får Du en liten knuff åt andra hållet. För att få upp farten så låter man raketmotorn driva raketen under lång tid. Det är alltså först när den kommit högt upp i atmosfären som farten är riktigt hög.

De rymdraketer som man åkte till månen med kom upp i en fart av ca 10 km/s.
/GO

Nyckelord: raketmotor [8];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7180 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-09-23 11:27:37.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.