Impuls und Bewegung einer Rakete - kostenloses Unterrichtsmaterial online bei Elixier

h t t p s : / / w w w . l e h r e r - o n l i n e . d e / u n t e r r i c h t s e i n h e i t / u e / i m p u l s - u n d - b e w e g u n g - e i n e r - r a k e t e /

In dieser Unterrichtseinheit untersuchen die Schülerinnen und Schüler unter Einbezug von Grundlagen der Mechanik die Geschwindigkeitsänderung einer Rakete.

Anbieter:

Lehrer-Online | Eduversum GmbH, Taunusstr. 52, 65183 Wiesbaden

Autor:

Lehrer-Online

Lange Beschreibung:

Das Prinzip der Impulsübertragung und -erhaltung spielt in der Raumfahrt eine große Rolle. Nach diesem Prinzip funktioniert der Antrieb einer Rakete, die beispielsweise in den Weltraum geschossen wird. Die Schülerinnen und Schüler schauen sich an, wie eine Rakete konstruiert werden muss, um die Impulsübertragung bestmöglich gewährleisten zu können. Des Weiteren werden zum besseren Verständnis und zur Einordnung der benötigten Antriebskraft beziehungsweise des Impulses verschiedene Vergleichsrechnungen mit impulsabhängigen Abläufen in der Natur und Technik angestellt. Außerdem überlegen die Schülerinnen und Schüler, welche Voraussetzungen geschaffen werden müssen, damit die Rakete nicht nur die Erde verlässt, sondern auch navigationsfähig und kontrollierbar bleibt. Dabei wird unter anderem auch die Erdanziehungskraft mit einbezogen. Um sich fortzubewegen, stößt eine Rakete heiße Gase mit hoher Geschwindigkeit aus. Dadurch verliert sie Masse und eine Erhöhung der Geschwindigkeit wird bewirkt. Die Beschleunigung einer Rakete geht aus der Impulserhaltung hervor. Der Impuls eines Systems (zum Beispiel eine Rakete) beschreibt, wie es sich zu einem Zeitpunkt t bewegt. Die Formel lautet: p = m v mit m als Masse und v der Geschwindigkeit. Vor dem Start ist die Rakete mit ihrem Treibstoff gefüllt und bewegt sich nicht. Die Rakete mit ihrem Treibstoff haben keinen Impuls, der Gesamtimpuls ist also Null. Wird der Treibstoff jedoch gezündet, strömt er am unteren Ende der Rakete raus und hat demnach einen nach unten gerichteten Impuls. Dadurch wird ein entgegengesetzter Impuls an die Rakete gegeben, was dafür sorgt, dass sie von der Erde abhebt.

Bildungsebene:

Sekundarstufe I Sekundarstufe II

Frei zugänglich:

nein

Kostenpflichtig:

nein

Lernressourcentyp:

Unterrichtsplanung

Lizenz:

Frei nutzbares Material

Sprache:

Deutsch

Themenbereich:

Geeignet für:

Lehrer