http://www.macuser.de/forum/showthread.php?t=143877
Ein Flugzeug steht auf einem 3000 Meter langen Laufband, so groß und breit wie eine Startbahn.
Eine Geschwindigkeits-Regelung setzt das Laufband automatisch in Bewegung sobald die Räder des Flugzeugs anfangen zu drehen. Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung.
Das Flugzeug versucht zu starten. Was passiert? Wird es abheben?
Nein, es hebt nicht ab.
Der Gedankengang das ein Flugzeug ja über Schub beschleunigt und nicht über Reifenantrieb ist irreführend. Um Abzuheben benötigt das Flugzeug einen Luftstrom an den Flügeln, dafür müsste es sich aber schneller vorwärts bewegen als das Laufband rückwärts, was von der Aufgabenstellung aber ausgeschlossen wird. Denn sobald das Flugzeug über Schub beschleunigt und es sich vorwärts bewegt steuert das Laufband mit einer Erhöhung der Laufbandgeschwindigkeit gegen. Denn solange das Flugzeug auf dem Boden ist führt eine Erhöhung der Flugzeuggeschwindigkeit durch Schub auch zu einer Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Reifen.
Unter der Annahme das die Laufbandgeschwindigkeit ins unendliche wachsen kann und vom Laufband durch die Bewegung kein Luftstrom ausgehen kann neutralisiert es den Schub des Flugzeugs so das dieses nicht abheben kann.
// Edit: wobei man davon ausgehen kann, dass die Fragestellung durch einen rhetorischen Trick natürlich die andere (weniger naheliegende) Antwort erwartet. Wahrscheinlich, weil "entgegengesetzte Richtung" auch bedeuten kann das das Flugzeug doppelt so schnell startet. Jenachdem wie man das interpretiert.
> Unter der Annahme das die Laufbandgeschwindigkeit ins unendliche wachsen kann
> vom Laufband durch die Bewegung kein Luftstrom ausgehen
Da fehlt noch eine weitere Annahme:
> und es eine Reibungskraft zwischen Radlager und Flugzeug gibt
Ich hab jetzt mal nicht alle Begleiterscheungen berücksichtigt. Man müsste neben der Reibungskraft auch noch davon ausgehen dass die Zentrifugalkraft sowieso das Laufband und die Reifen zerfetzen würde, die Kugellager verglühen und die Triebwerke als erste in die Luft fliegen würden ;) Und was ich sonst noch so vergessen habe ...
// Edit 2: Wenn es keine Reibung zwischen Reifen und Laufband gäbe würde das Flugzeug natürlich trotzdem Abheben. Da wäre jetzt herauszufinden inwiefern das Gewicht des Flugzeugs genug Reibung verursacht um den Schub zu kompensieren.
// Edit 3: Wenn es keine Reibung zwischen Reifen und Laufband gibt steigt die Geschwindigkeit der Reifendrehung und damit auch des Laufbands aber ins Unendliche, so dass gemäß Relativitätstheorie die Masse der Beiden auch ins Unendliche wächst und dadurch ein schwarzes Loch entsteht ;)
Nachdem das Abheben des Flugzeuges ausschließlich ueber eine vergroeßerung der Luftstroemungsmenge ueber und unter den Tragflaechen erreicht werden kann ist es per se unmoeglich das Flugzeug abheben zu lassen, da es sich ja keinen Milimeter weiterbewegt, siehe:
->Eine Geschwindigkeits-Regelung setzt das Laufband automatisch in Bewegung sobald die Räder des Flugzeugs anfangen zu drehen. Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung.
Das die Startbahn, bzw. das Laufband so lange ist wie eine normale Startbahn (->Ein Flugzeug steht auf einem 3000 Meter langen Laufband, so groß und breit wie eine Startbahn.) ist unerheblich, das Flugzeug bleibt ja wie oben eruiert auf der Stelle stehen.
Undead hat die Reibung erwähnt. Angenommen die Räder drehen durch, dann kann das Laufband das Flugzeug nicht mehr angemessen zurückhalten. Der Schub geht ja von den Düsen aus. Wenn es noch ausreichend windig ist, dann hebt der Flieger ab.
Man muss dabei aber wie TheUndeadable angemerkt hat die Reibung der Reifen mit dem Laufband miteinbeziehen. Wäre die Reibung gleich 0 würde das Flugzeug theoretisch abheben, da die Schubkraft der Triebwerke unabhängig von der Drehung der Reifen ist. Das Laufband würde dadurch zwar die Drehung der Reifen erhöhen (wobei hier schon wieder eine Reibung im Spiel sein müsste ;)), das Flugzeug würde aber durch den Triebwerksschub trotzdem ganz normal beschleunigen und abheben. Die Drehung der Reifen ist hierbei tatsächlich völlig unerheblich für die Bewegung des Flugzeugs. Allerdings würde da in der Praxis vermutlich die Geschichte mit der Relativitätstheorie einen Strich durch die Rechnung machen. Wird die Masse unendlich wird auch die benötigte Schubkraft unendlich.
Sobald aber eine Reibung der Reifen vorhanden ist, und sei sie noch so minimal, geicht die ins Unendliche wachsende Geschwindigkeit des Laufbandes die Schubkraft aus, da damit ja auch die auf das Flugzeug ausgeübte Bremsung ins Unendliche wächst.
So gesehen gibt es für die Aufgabe eigentlich keine wirklich befriedigende Lösung ;)
Also ohne Reibung zwischen Reifen und Laufband würde das Flugzeug eher abheben, als mit Reibung (Reibungskraft wirkt immer entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung, würde somit normalerweise den Abflug verlängern).
Interessanter ist da schon die Frage mit Reibung, es würde trotzdem abheben (meiner Meinung nach)...
Wenn wir uns (als Mensch) bewegen ist die Reibungskraft die maximale Kraft mit der wir uns beschleunigen können (wegrutschen kennt wohl jeder :)) und mit der wir bremsen können. Somit kann das Laufband egal wie schnell es sich bewegt maximal mit der Reibungskraft wirken. Dies wiederum bedeutet, dass sobald der Schub größer als die Reibungskraft ist sich das Flugzeug nach vorne bewegt (es wird beschleunigt).
Bzw ein anderes Argument: Das Flugzeug ist an einem Seil befestigt, damit es sich nicht von dem Laufband weggerissen wird, beschleunigt aber selber nicht. Die Räder drehen sich trotzdem (da sich das Laufband ja bewegt). Wenn der Pilot jetzt noch Gas gibt, dann gehts nach vorne, das Laufband dreht sich schneller und somit die Reifen...das ist aber mir egal weil die Geschwindigkeit durch die Reifen nicht direkt auf das Flugzeug übertragen wird.
(alles doof zu erklären, vllt. hats ja der ein oder andere verstanden, oder ich nen Denkfehler :) )
Siehe Avatar
Unsinnige Fragestellung, die imho darauf abzielt durch unklar ausgedrueckte Rahmenbedingungen niemals endende Diskussionen zu generieren. Ist also quasi eine "selffulfilling prophecy"....
Ich behaupte mal es gibt keine "richtige Loesung", weil an jede potentielle Antwort ein "wenn..." geknuepft ist.
Original von Kallisti
Unsinnige Fragestellung, die imho darauf abzielt durch unklar ausgedrueckte Rahmenbedingungen niemals endende Diskussionen zu generieren. Ist also quasi eine "selffulfilling prophecy"....
Ich behaupte mal es gibt keine "richtige Loesung", weil an jede potentielle Antwort ein "wenn..." geknuepft ist.
Wenn sich das Flugzeug irgendwann unter irgendwelchen Bedingungen absolout mit einer gewissen geschwindigkeit nach vorn bewegen kann, hebt es ab.
Kann es dies nicht, bleibt es am Boden.
Nun kann jeder die für sein Ergebnis notwendigen Rahmenbesingungen suchen. :D
Wenn sich das Flugzeug irgendwann unter irgendwelchen Bedingungen absolout mit einer gewissen geschwindigkeit nach vorn bewegen kann, hebt es ab.
Kann es dies nicht, bleibt es am Boden.
Vereinfacht:
Wenn es abhebt, dann hebt es ab. Sonst nicht.
Rahmenbedingungen soll jeder selbst suchen!
Wobei dann aber noch nicht geklärt ist, ob das Flugzeug überhaupt existiert, oder ist es nur eine Ansammlung von Materie die durch unser Geist als Flugzeug interpretiert wird.
Original von buhrmi
Wobei dann aber noch nicht geklärt ist, ob das Flugzeug überhaupt existiert, oder ist es nur eine Ansammlung von Materie die durch unser Geist als Flugzeug interpretiert wird.
Bei dieser Frage sollte man eher hinterfragen, ob die dazugehörige Materie überhaupt existiert.
Wie definierst du Materie?
Original von Drezil
Original von Kallisti
Unsinnige Fragestellung, die imho darauf abzielt durch unklar ausgedrueckte Rahmenbedingungen niemals endende Diskussionen zu generieren. Ist also quasi eine "selffulfilling prophecy"....
Ich behaupte mal es gibt keine "richtige Loesung", weil an jede potentielle Antwort ein "wenn..." geknuepft ist.
Wenn sich das Flugzeug irgendwann unter irgendwelchen Bedingungen absolout mit einer gewissen geschwindigkeit nach vorn bewegen kann, hebt es ab.
Kann es dies nicht, bleibt es am Boden.
Nun kann jeder die für sein Ergebnis notwendigen Rahmenbesingungen suchen. :D
Absolut bewegt es sich schon durch die Rotation der Erde. Trotzdem können viele Flugzeuge am Boden haften bleiben. Wir brauchen schlicht und einfach einen Luftstrom an den Flügeln um Auftrieb zu erzeugen.
Ich sage spontan, es habt ab.
Das Flugzeug erzeugt seinen Vortrieb durch Düsen, Rotoren usw.
Es wird quasi angeschoben.
Wenn man sich vorstellt, man würde ein Modell auf einem Laufband schieben
und schiebt es 10 km/h und das Laufband würde sich mit 10 km/h entgegengesetzt
zur Schubrichtung bewegen, dann würden sich die Räder einfach doppelt so schnell drehen.
Nimmt man angenommen eine Cessna mit einer Startgeschwindigkeit von 100 km/h,
müsste das Triebwerk lediglich den "normalen" Startschub plus
den zuätzlichen Schub für den erhöhten Rollwiderstand der Räder und der Lager leisten,
um 100 km/h schnell zu werden.
Die Räder würden sich dann so schnell drehen,
als würde das Flugzeug 200 km/h "normal" rollen.
Ich denke das halten moderne Lager und Reifen aus?!
Denke ich auch. Sobald die Reifen das abkönnen wird es starten. Zumal auch das Laufband eine gewissene Trägheit hat, bis es seine Geschwindkeigkeit der des Flugzeuges angeglichen hat (bis der Motor des Laufbands den Befehl bekommt schneller zu laufen und bis er dies erreicht.
Original von TheUndeadable
Ein Flugzeug steht auf einem 3000 Meter langen Laufband, so groß und breit wie eine Startbahn.
Eine Geschwindigkeits-Regelung setzt das Laufband automatisch in Bewegung sobald die Räder des Flugzeugs anfangen zu drehen. Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung.
Das Flugzeug versucht zu starten. Was passiert? Wird es abheben?
Ja das Flugzeug hebt ab, da die Beschleunigung über die Propellar oder Düsen erreicht wird und nicht über die Räder.
Hebt nicht ab. Nach ein paar Bier ist das offensichtlich.
Original von buhrmi
Hebt nicht ab. Nach ein paar Bier ist das offensichtlich.
Wenn der Pilot die getrunken hat ...
Original von BES_1973
Original von buhrmi
Hebt nicht ab. Nach ein paar Bier ist das offensichtlich.
Wenn der Pilot die getrunken hat ...
... macht er sich vermutlich erstmal an die Stewardess ran. *SCNR*
Aber dann heben doch beide ab?
Also ich bin der Meinung es wird fliegen... der Schlitten des Weihnachtsmannes fliegt ja auch *g
Ne mal ehrlich das Ding bewegt sich keinen Millimeter
Klar hebt es ab. Vorne wird Luft angesaugt, hinten rausgedrückt. Es ist den Reifen doch egal, was der Boden macht, beim Start kommt die Leitung nur von den Triebwerken. Das Bisschen mehr Reibungswiderstand an den Reifen weil die sich doppelt so schnell drehn...
Können wir ne Umfrage machen und das Ergebnis als Lösung akzeptiern? Bei 65 zu 35 würde das Flugzeug mit 65%iger Wahrscheinlichkeit abheben.
Wir können natürlich auch einen Physik Professor suchen und befragen *g
> Wir können natürlich auch einen Physik Professor suchen und befragen *g
Sei niemals Obrigkeitshörig! :-)
Original von Fornax
Klar hebt es ab. Vorne wird Luft angesaugt, hinten rausgedrückt. Es ist den Reifen doch egal, was der Boden macht, beim Start kommt die Leitung nur von den Triebwerken. Das Bisschen mehr Reibungswiderstand an den Reifen weil die sich doppelt so schnell drehn...
Einmal abgesehen, das ich nichts von Triebwerken gelesen habe. Ein Flugzeug fliegt nicht durch das Triebwerk, sondern den Luftstrom/-widerstand an den Flügeln. Der Schub von den Triebwerken.. und da es keinen Luftstrom gibt, kann es auch nicht abheben. Das einzige, was passieren kann: Bei großer Geschwindigkeit und/oder geringem Gesamtgewicht und/oder Unebenheiten macht es mal einen Hopser..
Warum sollte es denn keinen Luftstrom geben?
Möglicherweise doof ausgedrückt?
Am einfachsten ist es mit einem Hovercraft zu vergleichen. Nicht bezüglich abheben/schwimmen, sodern bzgl. Beschleunigung. Solange ich kaum Kontakt zur Oberfläche/Startbahn habe, sieht man richtig schön, dass die Triebwerke das Fortbewegungsmittel beeinflussen, nicht der Untergrund (klar, beim Flugzeugt hat man nur eine Achse).
Durch die Beschleunigung bekommt das Flugzeug Geschwindigkeit und durch den resultierenden relativen Luftstrom hebt es ab.
Keine Geschwindigkeit = Kein Auftrieb = Kein Abheben, für mich eine ganz klare Sache. Deswegen nennt man es auch Flugzeug und nicht Hubschrauber, es braucht eine gewisse Geschwindigkeit bzw. einen gewissen Auftrieb zum abheben und wenn es durch das Laufband eben an der Stelle stehen bleibt bekommt es keine Geschwindigkeit, da kann es noch so schnell rollen.
PS: Wenn es gehen würde, wäre es schon im Einsatz, warum sollte man Flugzeuge für Flugzeugträger so bauen und abheben lassen dass se mit einer sehr kleinen Landebahn auskommen statt einfach ein Laufband drauf zu setzen? ^^
> Keine Geschwindigkeit = Kein Auftrieb = Kein Abheben für mich eine ganz klare Sache.
Aber es wird beschleunigen...
Die bewegliche Landebahn bremst das Flugzeug ja nur marginal.
Original von DrakeL
PS: Wenn es gehen würde, wäre es schon im Einsatz, warum sollte man Flugzeuge für Flugzeugträger so bauen und abheben lassen dass se mit einer sehr kleinen Landebahn auskommen statt einfach ein Laufband drauf zu setzen? ^^
Es geht darum, dass das Flugzeug sich trotz des Laufbandes bewegen kann...
Auf Flugzeugträgern hat man sowieso eine einfachere Möglichkeit, denn die Flugzeuge werden ja rauskatapultiert. Abgesehen davon, dass es in diesem Bereich wieder Senkrechtstarter gibt.
Das Flugzeug auf einem Laufband dass von Düsen angetrieben wird ist zu vergleichen mit:
Ein Auto auf einen Laufband aus Eis, mit Kufen statt Reifen, das von einem Seil gezogen wird. Es beschleunigt.
Original von Amun Ra
Aber es wird beschleunigen...
Klar beschleunigt es, aber nur auf dem Laufband und nicht relativ zur Umgebung. Wegen dem Laufband bleibt es an seiner Stelle. Es gibt kein Fahrtwind und somit kein Auftrieb.
Wenn das Flugzeug kein Auftrieb bräuchte würde man es Senkrechtstarter nennen.
Nach der Logik würde es im übrigen auch schneller fahren müssen vorm Abheben, wenn Rückenwind ist, vielleicht gibt es hier ja Beweise die zur Lösung führen. :D
EDIT: Rückzug, ich ändere meine Meinung. Nach Diskussion in unserer Arbeitsgruppe im Büro sind wir zum Ergebnis bekommen dass das Flugzeug sehr wohl abheben müsste. ^^
Begründung: Das Laufband nervt nicht, das Flugzeug wird von den Turbinen nach vorne gedrückt. Die Turbinen interessiert der Boden nicht. Unterschied wäre halt, dass die Räder sich doppelt so schnell drehen und es marginal langsamer weil das Laufband das Flugzeug etwas nach hinten zieht (Reibungswiederstand).
Aber um ne Lösung zu bekommen, kann das nicht einfach jemand Zuhause mit nem Modellflieger testen? ;)
:) damit wäre das ja dann geklärt...
Original von Amun Ra
:) damit wäre das ja dann geklärt...
Hab' es jetzt im Büro ohne Ton geschaut, aber das Flugzeug hat doch sicher mehr wei 20mph drauf?
Nicht allzuviel mehr ... Ultra-Leichtflugzeuge muessen noch mit 25 Knoten flugtauglich sein, was etwa 46,3 km/h oder 28,7 Meilen je Stunde entspricht.
Letztendlich aber ist es wohl wahr: der Motor treibt den Propeller an. Der leistet den Vortrieb, voellig unabhaengig zu den Raedern. Der Auftrieb kommt von selbst, naemlich dann, wenn der Vortrieb eine Geschwindigkeit erreicht, mit der das Flugzeug starten kann. Zu diesem Zeitpunkt besitzt das Flugzeug zum Beispiel eine Geschwindigkeit von 46 km/h in die Richtung X das Laufband eine Geschwindigkeit von 46 km/h in die Richtung Y, die genau 180 Grad zu X liegt und die Raeder rotieren mit einer Geschwindigkeit, welche 92 km/h entsprechen wuerde.
Dhyani
Die Räder können auch die 10fache Geschwindigkeit haben. Es gibt keinen Grund den Faktor (-1) bzw. 2 anzunehmen.
Rein theoretisch dürfte die Geschwindigkeit die benötigt wird sich nicht wirklich ändern, bzw nur mini-marginal steigern.
Die Reibungskraft zwischen Reifen und Boden ist trotz doppelter Geschwindigkeit gleich (F_Reibung = mü * m * g). Das einzige ist, dass die Reifen ein höheres Trägheitsmoment haben und somit eben dieser (vernachlässigbare) Unterschied zu Stande kommt (obwohl ich mir nichtmal sicher bin, ob diese Änderung des Trägheitsmomentes überhaupt Einfluss hat auf die benötigte Arbeit, es ist zumindest das Einzige was sich ändert :) )
Original von TheUndeadable
Die Räder können auch die 10fache Geschwindigkeit haben. Es gibt keinen Grund den Faktor (-1) bzw. 2 anzunehmen.
Solange das Flugzeug Kontakt zum Boden hat, drehen sich die Raeder des Flugzeuges mit der Geschwindigkeit, wie das Flugzeug schnell ist addiert mit der Geschwindigkeit, mit der das Band rueckwaerts gedreht wird. Laut Aufgabenstellung waere das exakt der Faktor 2 zum Zeitpunkt des Abhebens: "Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung"
Dhyani
Original von Dhyani
Nicht allzuviel mehr ... Ultra-Leichtflugzeuge muessen noch mit 25 Knoten flugtauglich sein, was etwa 46,3 km/h oder 28,7 Meilen je Stunde entspricht.
Letztendlich aber ist es wohl wahr: der Motor treibt den Propeller an. Der leistet den Vortrieb, voellig unabhaengig zu den Raedern. Der Auftrieb kommt von selbst, naemlich dann, wenn der Vortrieb eine Geschwindigkeit erreicht, mit der das Flugzeug starten kann. Zu diesem Zeitpunkt besitzt das Flugzeug zum Beispiel eine Geschwindigkeit von 46 km/h in die Richtung X das Laufband eine Geschwindigkeit von 46 km/h in die Richtung Y, die genau 180 Grad zu X liegt und die Raeder rotieren mit einer Geschwindigkeit, welche 92 km/h entsprechen wuerde.
Dhyani
Bedingung ist aber, daß die Räder sich genauso schnell drehen wie das Laufband, nicht daß das Laufband sich genauso schnell dreht wie sich das Flugzeug vorwärts bewegt. Drehen die Räder nicht durch und behalten Kontakt zum Boden, kann sich das Flugzeug kein Stück bewegen.
Der einzige Grund, warum das in der Praxis anders aussieht ist der, daß die gegebenen Bedingungen nur sehr schwer einzuhalten sind.
Original von Nagila Hawa
Bedingung ist aber, daß die Räder sich genauso schnell drehen wie das Laufband, nicht daß das Laufband sich genauso schnell dreht wie sich das Flugzeug vorwärts bewegt. Drehen die Räder nicht durch und behalten Kontakt zum Boden, kann sich das Flugzeug kein Stück bewegen.
Der Vorwaertsschub erfolgt ausschliesslich ueber den Propeller.
Das Fahrwerk besitzt keinen Antrieb und leistet damit absolut keinen Beitrag zur Vorwaertsbewegung. Ergo sind Bewegungen des Untergrundes (Laufband) in jeglicher Relation absolut irrelevant.
Die Raeder drehen sich also mit der Geschwindigkeit des Flugzeuges plus dem Betrag der Geschwindigkeit des Laufbandes. Und zwar solange Bodenkontakt besteht.
Dhyani
Ein Flugzeug steht auf einem 3000 Meter langen Laufband, so groß und breit wie eine Startbahn.
Eine Geschwindigkeits-Regelung setzt das Laufband automatisch in Bewegung sobald die Räder des Flugzeugs anfangen zu drehen. Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung.
Da steht nirgends, aber auch wirklich nirgends, dass es mit der gleichen geschwindigkeit der Räder dreht.Es steht nur da, dass es anfängt wenn die Räder sich drehen.
Um den Schwachsinn noch weiter zu spinnen:
Wenn das flugzeug mit der nase nach vorne ( -> ) steht, drehen sich die Räder mit dem Uhrzeigersinn, also am Boden so: <-- (6 Uhr). Der Schub geht logischerweise auch nach vorne, also ->
Jetzt läuft das Laufband an, in entgegensetzter Richtung der Reifen auf 6 Uhr, also wieder nach vorne, ->.
Also haben wir folgende Bewegungen:
Flugzeug: ->
Räder <-
Laufband ->
Da das Flugzeug weiter beschleunigt und die Reifen "nachzieht", dürfte das am Ende so aussehen (natürlich Vorrausgesetzt wir haben ein wirklich syncronisiertes Laufband):
Flugzeug: ----> (100% Geschwindigkeit, z.B. 300 km/h)
Räder: <-------... (wirklich Unendlich Prozent Gechwindigkeit -> Plopp, Universum weg, irgendwann reifen futsch, Triebwerk überhitzt, Pilot gibt auf).
Laufband: ...-------> (wirklich Unendlich Prozent Gechwindigkeit -> Plopp, Universum weg, irgendwann Laufband futsch oder überhitzt).
Die Aufgabenstellung war aber wohl eher so gemeint:
Flugzeug: ->
Räder <-
Laufband <- (Entgegen Startrichtung)
Dann haben wir das Bild:
Flugzeug: ----> (100% Geschwindigkeit, z.B. 300 km/h) -> Wenn Flugzeug, Reifen, Laufband genug Leistung und Wiederstandskraft hat hebt das Flugzeug ab.
Räder: <-------- (200% der Flugzeuggeschwindigkeit
Laufband: ----> Geschwindigkeit des Flugzeugs
Bei Fall zwei bin ich mir sicher, bei Fall 1 könnte ich einen Denkfehler drin haben.
Aber ein Flugzeug hebt doch nicht durch die Turbine (wo steht das in der Aufgabenstellung, ich wiederhole mich...) ab, sondern durch den die physikalischen Eigenschaften der Flügel und dem Luftwiderstandes. Und wo gibt es einen Widerstand, wenn es stillsteht?
Man könnte jetzt natürlich nen Düsenjet nehmen, aber dann kann der auch direkt senkrecht starten.. wenn wir soviel voraussetzen.
Höö? Hast du das Video geguckt? Der Antrieb (Turbine, Propeller, Rakete, Katapult (siehe Flugzeugträger), nur kein Radantrieb) bringt das Flugzeug auf geschwindigkeit. Und wegen der aerodynamischen Eigenschaften des Flugzeugs entsteht Auftrieb bei Geschwindigkeit.
Original von Kampfhoernchen
[...] Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung.
Da steht nirgends, aber auch wirklich nirgends, dass es mit der gleichen geschwindigkeit der Räder dreht.Es steht nur da, dass es anfängt wenn die Räder sich drehen.
Hmm?
Original von Kampfhoernchen
Höö? Hast du das Video geguckt? Der Antrieb (Turbine, Propeller, Rakete, Katapult (siehe Flugzeugträger), nur kein Radantrieb) bringt das Flugzeug auf geschwindigkeit. Und wegen der aerodynamischen Eigenschaften des Flugzeugs entsteht Auftrieb bei Geschwindigkeit.
In dem Video was ich sehe, bewegt sich das Flugzeug vorwärts. Nicht viel, aber es bewegt sich.
Original von knalli
In dem Video was ich sehe, bewegt sich das Flugzeug vorwärts. Nicht viel, aber es bewegt sich.
Soll es ja auch, tut es auch egal wie schnell das Laufband ist (also Theoretisch ohne Reibungswiderstand und so Zeug ^^)
Also ganz klare Sache. Das Flugzeug kann so nicht abgeben.
Vorraussetzung:
Das Laufband gleicht sich genau der Gewschwindigkeit des Flugzeuges an, was laut Aufgabenstellung ja der Fall ist. So lange das Flugzeug am Boden ist werden sich die Räder beim Vorwärtschub mitdrehen, unabhängig davon ob der Antrieb nun mit Motor oder Düsen erfolgt. Daher ist das Laufband immer exakt gleichschnell wie der Flieger.
Also beschleunigen wir mal das Flugzeug auf Mach 2.
Das Laufband bekommt die gleiche Geschwindigkeit.
Die Räder würden sich mit Mach 4 drehen. Ignorieren wir hier die Reibung der Räder und die Tatsache das diese dies nicht aushalten.
Das Flugzeug bleibt auf der selben Stelle stehen. Da sich die beiden Geschwindigkeiten gegenseitig aufheben.
Die Luft um das Flugzeug herum wird ja durch das Laufband nicht bewegt und wird höchtens von den Düsen beeinflusst.
Wind kann man hier vernächlässigen. Auf unserem Planeten gibt es keine so starken natürlichen Winde welche das Flugzeug zum abheben bringen könnte. Auf dem Jupiter währe das vielleicht machbar. :)
Wie funktioniert ein Flugzeug? Es hebt ab da der Luftweg um die Tragfläche herum unterschiedlich lang ist.
Die Düsen sind ja nun unterhalb der Tragfläche angebracht und dienen nur zur Beschleunigung. Da daher die Luft nur unterhalb der Tragfläche Bewegt wird kann das Flugzeug nicht abgeben.
Würde man die Düsen vor die Tragfläche spannen, so dass die Luft darüber und darunter durchgeblasen wird, so könnte das Flugzeug theoretisch abgeben sobald die Düsen genügend Luftstrom produzieren.
Man kann also ein stehendes Flugzeug in einem extrem kräftigen Windkanal zum abheben bringen.
> Das Flugzeug bleibt auf der selben Stelle stehen. Da sich die beiden Geschwindigkeiten gegenseitig aufheben.
Öhhhhmm, falsch!
Original von Amun Ra
> Das Flugzeug bleibt auf der selben Stelle stehen. Da sich die beiden Geschwindigkeiten gegenseitig aufheben.
Öhhhhmm, falsch!
Begründung?
Stell dir das doch mal modellhaft vor.
Ein Modellflugzeug steht auf einem Laufband.
Du hälst das Flugzeug fest und lässt das Laufband drehen, was passiert?
Das Flugzeug steht auf der Stelle.
Kannst du es trotz der Bewegung des Laufbandes anschieben? Ja.
Das heisst, das Flugzeug kann trotz der Bewegung des Laufbands noch beschleunigt werden.
Original von Amun Ra
Stell dir das doch mal modellhaft vor.
Ein Modellflugzeug steht auf einem Laufband.
Du hälst das Flugzeug fest und lässt das Laufband drehen, was passiert?
Das Flugzeug steht auf der Stelle.
Kannst du es trotz der Bewegung des Laufbandes anschieben? Ja.
Das heisst, das Flugzeug kann trotz der Bewegung des Laufbands noch beschleunigt werden.
Klar kann man das weiter beschleunigen, aber die Aufgabe sagt ja klar das das eben nicht passiert sondern das sich das Laufrad automatisch an das Tempo des Flugzeuges anpasst, daher bewegt sich dieses eben nicht.
Ja und? Natürlich kann das Flugzeug beschleunigt werden - nur muss das Band dementsprechend auch beschleunigt werden. Wenn man jetzt davon ausgeht, dass das Flugzeug schneller als das Band werden kann, dann ist das ganze hier doch Blödsinn..
Die Triebwerke bzw Rotoren erzeugen den Vortrieb des Flugzeuges einzig und alleine gegenüber der direkten Umgebung des Triebwerkes, sprich der Luft. Folglich wird sich auch nur die Geschwindigkeit des Flugzeuges relativ zur umgebenden Luft ändern, nicht relativ zur Geschwindigkeit des Laufbandes. Dass sich die Geschwindigkeit des Laufbandes relativ zur Geschwindigkeit der Luft ändert, ist eine andere Sache. Dem Schub der Triebwerke wirkt einzig der Rollwiderstand und die Trägheit der Räder entgegen (und natürlich der Luftwiderstand). Betrachtet man jedoch die Schubkraft eines Strahltriebwerkes mit dem Rollwiderstand eines Reifens (oder auch dessen Trägheit), so kann man diesen getrost vernachlässigen.
Folglich beschleunigt das Flugzeug gegenüber der umgebenden Luft, es wird genügender Auftrieb erzeugt und das Flugzeug hebt ab.
> Klar kann man das weiter beschleunigen, aber die Aufgabe sagt ja klar das das eben nicht passiert sondern
> das sich das Laufrad automatisch an das Tempo des Flugzeuges anpasst, daher bewegt sich dieses eben nicht.
Nicht so auf das Laufband versteifen.
Die Bewegung des Laufbands hat mit der Schubkraft des Antriebs nichts zu tun.
Die Schubkraft wirkt hier völlig losgelöst von der Bewegung des Laufbands.
Man könnte sich das auch so vorstellen, das das Flugzeug von einer Winde gezogen wird,
die vor dem Laufband steht.
Sobald die Winde zieht, dreht sich das Laufband entgegengesetzt.
Der Winde ist es egal, ob sich das Laufband dreht.
Sie zieht das Flugzeug trotzdem zu sich.
Original von Amun Ra
> Klar kann man das weiter beschleunigen, aber die Aufgabe sagt ja klar das das eben nicht passiert sondern
> das sich das Laufrad automatisch an das Tempo des Flugzeuges anpasst, daher bewegt sich dieses eben nicht.Nicht so auf das Laufband versteifen.
Die Bewegung des Laufbands hat mit der Schubkraft des Antriebs nichts zu tun.
Die Schubkraft wirkt hier völlig losgelöst von der Bewegung des Laufbands.
Man könnte sich das auch so vorstellen, das das Flugzeug von einer Winde gezogen wird,
die vor dem Laufband steht.
Sobald die Winde zieht, dreht sich das Laufband entgegengesetzt.
Der Winde ist es egal, ob sich das Laufband dreht.
Sie zieht das Flugzeug trotzdem zu sich.
Jetzt verstehe ich auf was du hinauswillst. Die Winde währe ja Ausserhalb des Bandes fixiert, klar wenn man die einzieht wird sich das Flugzeug bewegen, egal wie schnell das Band läuft. Aber Mit den Düsen wüsste ich jetzt nicht ob sich dieses dann euch bewegen würde oder ob diese Bewegung über die Räder ans Band abgeben werden.
Da das Flugzeug ja auf dem Band steht würde es ohne Beschleunigung auch von dem Band mitgezogen. Wenn es aber an der Winde angemacht währe, wurde es an Ort und stelle bleiben trotz des Laufenden bandes. Daher kann man die Winde nicht mit den Düsen vergleichen.
Sagt mal... es ist doch vollkommen egal, womit das Flugzeug angetrieben wird.
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| \_____________
|______<===>____`> Vg->
| |
O <-Vr O
_________Vl->_________
O O
Aufgabenstellung ist: Vr = Vl. Sobald das Flugzeug (Vg) durch irgendetwas, egal was, bewegt wird, gilt eben nicht mehr Vr = Vl.
Neue idee:
Das Flugzeug hebt ab. Der Ventilator, den man davor stellt muss eben nur gross genug sein .. :D