Rekenfout in berekening snelheid ionen uit ionenmotor?

Pagina: 1
Acties:
  • 163 views sinds 30-01-2008
  • Reageer

  • Wlf
  • Registratie: December 2005
  • Laatst online: 24-11 13:44
als er iemand mij effe wil helpen met mijn eindwerk

dit heb ik dus gevonden op een site
quote: ruimtevaart
Ter illustratie van de efficientie van ionenmotoren een klein rekenvoorbeeld. Stel dat een ruimtesonde met ionenmotor een massa heeft van 250 kg (incl. 60 kg brandstof) . De motor wordt gedurende 1 dag ingeschakeld, waarbij 80 gram Xenon word verbruikt. Na het ioniseren worden de atomen versneld door twee geladen roosters met een potentiaalverschil van 1250 volt, de beginsnelheid is verwaarloosbaar. De massa van een xenon-ion is 131,3 u. De snelheid waarmee de ionen de raketmotor verlaten is dan:

Ek = 1250 eV = (1250 * (1,6021765 * 10-19)) J = 2,003 * 10-16 Joule

Ek = 0.5 * m * v2, dus v = √(Ek/(0.5 * m)) = 25584 m/s

De stoot die die dag door het uitstoten van de ionen op het ruimtevaartuig wordt uitgeoefend is:
F = (m * ∆v)/∆t = (0.080 * 25584) / 86400 = 0,024 N

De snelheidsverandering van het ruimtevaartuig die dag is:
∆v = (F *∆t)/ m = (0,024 * 86400)/250 = 8,19 m/s.

De acceleratie gedurende die dag is:
v = a * t, dus a = v / t = 8,19 / 86400 = 9,5 * 10-5 m/s2

De afgelegde afstand is:
s = 0.5*a*t2 = 3,5 * 105 meter.
De massa van een xenon-ion is 131,3 u.
1 u ≈ 1,6605402 × 10-27 kilogram
m=131,3 x 1,6605402 × 10-27 kg

maar als ik de vetgedrukte regel zelf uitreken:
Afbeeldingslocatie: http://i3.photobucket.com/albums/y73/wimpielef/rekenfout.jpg

doe ik nu iets fout of hebben zij een fout gemaakt?

<PC specs>


  • Opi
  • Registratie: Maart 2002
  • Niet online

Opi

De verhouding tussen beide uitkomsten is 1,675. Ik kan deze verhouding nergens toe herleiden. De keuze die je maakt voor (de berekening van) de massa en (de berekening van) de energie lijken mij te kloppen. Bij mij rijst er momenteel, en uitsluitend kijken naar de berekening, het vermoeden de er bij de berekening op de website een fout in geslopen is.

edit:

Even de titel aangepast, ter verduidelijking.

[ Voor 9% gewijzigd door Opi op 14-05-2006 22:02 ]


Verwijderd

[quote]Opi schreef op zondag 14 mei 2006 @ 21:57:
De verhouding tussen beide uitkomsten is 1,675. Ik kan deze verhouding nergens toe herleiden. De keuze die je maakt voor (de berekening van) de massa en (de berekening van) de energie lijken mij te kloppen. Bij mij rijst er momenteel, en uitsluitend kijken naar de berekening, het vermoeden de er bij de berekening op de website een fout in geslopen is.
[quote]

Op

http://www.natuurkunde.nl/artikelen/view.do?supportId=294626

is een degelijke berekening te vinden. Ik krijg het zelfde antwoord als TS. De berekening voor de ~ 25000 m/s is voor een atoom dat 2,8 keer zo zwaar is!

Welk atoom heeft een massa van 368,3 u?

  • Opi
  • Registratie: Maart 2002
  • Niet online

Opi

Verwijderd schreef op dinsdag 16 mei 2006 @ 10:10:
Welk atoom heeft een massa van 368,3 u?
Die zijn nog niet gevonden; http://www.lenntech.com/e...riodiek-systeem/massa.htm

  • Wlf
  • Registratie: December 2005
  • Laatst online: 24-11 13:44
het probleem is opgelost
ze gebruiken voor de constante u niet 1.66.. maar 4.66...
een grove fout dus :(

er staat ook nog een dt-fout in
80 gram Xenon word verbruikt

toch bedankt voor de hulp

[ Voor 9% gewijzigd door Wlf op 16-05-2006 21:40 ]

<PC specs>