Anfänger Projekt Praktikum: Wasserrakete

5 Auswertung
auf die volle Flasche, so wird die geringe Menge an Restluft innerhalb des Systems ent-
sprechend komprimiert, nicht jedoch das Wasser. Da aber nur wenig Luft in der Flasche
vorhanden ist, entweicht der Druck aus der Flasche schnell, ohne dabei große Mengen an
Wasser auszustoßen. Dadurch wird nur wenig Rückstoß erzeugt und die Flasche steigt
nur minimal.
Startet man die Rakete mit einer geringeren Wassermenge, so ist innerhalb der Rakete
mehr Luft, die komprimiert werden und dadurch beim Expandieren wiederum Wasser
aus der Flasche drücken kann. Dadurch erhöht sich die Energie, die durch das Aufbauen
des Drucks in der Luft gespeichert wird und damit auch die Steighöhe, die mit der ge-
speicherten Energie überwunden werden kann. So ist zu erklären, dass die Graphen für
Füllmengen von 1, 45 l und 1, 01 l ihr Maximum deutlich höher haben, teilweise sogar
außerhalb des von uns messbaren Bereichs.
Füllt man noch weniger Wasser in die Flasche, so wird das Maximum ihrer Flugkurve
ab einer gewissen Füllmenge nicht weiter steigen, sondern eher sinken. Dies liegt daran,
dass die Rakete schon zu früh keinen Treibstoff mehr hat und der Druck sich durch
Ausstoß von Luft entlädt, welche aufgrund der geringen Masse keinen großen Rückstoß
erzielt.
Als Optimum ist daher ein Kompromiss zu finden, sodass die Rakete relativ wenig Was-
ser beinhaltet, um sie möglichst leicht zu halten und mit dem gegebenen Rückstoß eine
möglichst große Beschleunigung erfährt, und ausreichend viel Wasser, um lange genug
Wasser in der Rakete zu haben, welches ausgestoßen werden kann und damit für Antrieb
sorgt.
Innerhalb der von uns durchgeführten Messungen zeigt sich eine Füllmenge von 0, 76 l
Wasser in der Flasche als die Messung mit der größten Flughöhe. Zwar hat die Messung
mit 0, 193 l Wasser einen steileren Anstieg, allerdings ist am Ende der Kurven bereits eine
Abflachung zu erkennen, welche darauf schließen lässt, dass die Flasche schon dort durch
Gravitation und Reibung stärker gebremst wird, als dies bei Messungen mit 0, 5762 l
Wasser der Fall ist. Es ist also zu erwarten, dass die Flasche mit größerer Füllmenge
höher fliegen wird, da ihre Geschwindigkeit am Ende unserer Messstrecke noch größer
ist.
Innerhalb der von uns durchgeführten Messreihen mit einem Druck von 3 bar erweist
sich also ein Verhältnis von ungefähr 1:1 als optimal. Es ist jedoch unsicher, ob sich bei
einer korrekt durchgeführten Messung mit einer Wassermenge von ca. 0, 5 l nicht eine
größere Flughöhe hätte erreichen lassen, was das Verhältnis einer optimalen Füllung auf
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