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Aufgabenstellung:

Das Raketenauto Opel RAK 2 wurde von 24 Feststoffraketen angetrieben. Jede Rakete hatte eine Brenndauer von während der jeweils Sprengstoff verbrannt wurde. Alle Raketen zusammen erzeugten eine Schubkraft von . Die Masse des leeren Wagens betrug .

  1. Welche Strahlgeschwindigkeit ergibt sich, wenn von einem konstanten Massendurchsatz ausgegangen wird?
  2. Welche Geschwindigkeit würde der Wagen erreichen, wenn sämtliche Widerstandskräfte vernachlässigt werden und für den Fahrer eine Masse von angenommen wird?

Lösungsweg:

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a) Strahlgeschwindigkeit

Mit dem Massendurchsatz gilt für die Schubkraft:

Daraus folgt für :

Wird der Massendurchsatz als konstant angenommen, so gilt

Dabei ist die Masse des Sprengstoffs und die Brenndauer.

Zahlenwert:

b) Maximal erreichbare Geschwindigkeit

Für die Geschwindigkeit am Ende der Brenndauer gilt:

Dabei ist die Masse am Anfang und die Masse bei Brennschluss.

Mit

ergibt sich:

Lösung:

Fun Fakt: Die 1928 auf der AVUS tatsächlich erreichte Geschwindigkeit betrug