Impulserhaltung
Hallo HansMuc,
Damit die Masse eines Moleküls A in Richtung vordere Brennkammerwand beschleunigt werden kann (roter Pfeil) bedarf es nach dem Aktionsprinzip Newtons einer durch ein Molekül B auf das Molekül A einwirkenden Kraft, dessen Kraftvektor einer aus dem leeren Raum durch die Öffnung der Düse zur vorderen Brennkammerwand gerade verlaufenden Linie entspricht. Der Vektor könnte jeder x-beliebigen Linie die aus dem leeren Raum in die Brennkammerwand reicht entsprechen.
Egal wieviele Linien wir nun aus dem leeren Raum in die Brennkammer ziehen, auf keiner der geraden Linien kann eine Kraft auf ein Molekül im Inneren der Brennkammer einwirken. Auf gar keinen Fall darf die Beschleunigung der Masse des Moleküls A in Richtung vordere Brennkammerwand durch die Einwirkung einer Kraft erfolgen, dessen Kraftvektor einer von den Innenwänden des Raketenkörpers bis zur vorderen Brennkammerwand gerade verlaufenden Linie entspricht.
Wäre dies nämlich der Fall, so würde das Molekül A seine Kraft über die Kette aller kräftetechnischen Wechselwirkungen der Moleküle (Aktions-Reaktions-Verkettungen bzw. Kräftepaarungen) von ein und demselben Raketenkörper erfahren. Solange sich die Aktions- und Reaktionskraftvektoren der Moleküle über ihre Wechselwirkungen auf die Masse ein und desselben Raketenkörpers richten, kann die Masse der Rakete nicht beschleunigt werden.
Blicken wir nochmal auf den roten Kräftepfeil des Moleküls A in der oben stehenden Grafik und beantworten uns nun bitte die Frage, wie das Molekül A in Richtung vordere Brennkammerwand (gewünschte Flugrichtung) auf die Rakete beschleunigend einwirken kann, ohne dass es im Gegenzug zu einer die Masse der Brennkammer in Richtung Erde beschleunigenden und damit ausgleichenden Krafteinwirkung kommt.
Nur von selbst oder aber durch eine bereits ausgleichend auf den selben Raketenkörper einwirkende Kraft kann die Masse eines Moleküls in Richtung vordere Brennkammerwand beschleunigt werden. Ist es das was wir suchen? Nein!
Damit der Kräfteausgleich verhindert wird, müsste auf den geraden Linien die aus dem leeren Raum in die Brennkammer führen eine beschleunigende Kraft auf die Moleküle einwirken. Und das ist im Gegensatz zur massereichen Atmosphäre der Erde im leeren Raum ausgeschlossen.
Es gibt in der Brennkammer nur Aktionen (Kraftvektoren) die umgekehrt zu ausgleichenden Reaktionen (Kraftvektoren) auf ein und denselben Raketenkörper führen (=Keine Beschleunigung der Masse des Raketenkörpers).
Daraus gewonnene Impulse und Impulserhaltungen sind ja eine feine Sache.
Da aber auf einem Kraftvektor der in den leeren Raum zeigt nach dem Wirkungs- und Gegenwirkungsprinzip die Masse keines einzigen Moleküls beschleunigt wird, ist das mit den gewünschten Impulsen so eine Sache. Wo keine beschleunigte Masse (F = ma = Kraft), da auch keine Geschwindigkeit der Masse in diese Richtung (p = mv = Impuls)
Herzlichst,
Ashitaka
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