Flugphysik

[exJaBoG32_Viper]

Pro...Du vergisst die Art der Kraftübertragung.
Eine effektive Aufhebung beider Kräfte würde sich nur dann ergeben, wenn die Antriebskraft auf den Boden, sprich die Räder gerichtet wäre.
Das ist jedoch nicht der Fall...

Macht doch mal den einfachen Trick, das ganze mit einer hand und einem prov. Laufband (irgendwas gebasteltes halt)
Lauft mit 2 Finger über das Band...am besten mal nen Kumpel das Dingen drehen lassen...dabei merkt ihr die Aufhebung beider Kräfte aufgrund der Kraftübertragung bzw. der Vortrieb durch das Laufen mit den Fingern.

Nun der 2. Test in Anlehnung an den Jet-Vortrieb. Wieder aufs Laufband...diesmal nicht mit den Fingern sondern mit der flachen Hand. Kumpel dreht...ihr schiebt Eure Hand nach vorne als ob die Düse schieben würde....voila...egal wie schnell er dreht, es geht voran.
Etwas langsamer als normal, bedingt durch Reibungskräfte, Trägheitskräfte usw. aber es geht voran.

Denkt nicht immer in zu grossen Maßstäben, solche Fragen kann man meist mit sehr kleinen (und manchmal auch sehr lustigen) Experimenten nachstellen und lösen.
Ich mache das Spielchen immer gern, wenn ich Schulkindern die Arbeitsweise von Computern, Monitoren usw. beibringen. Am lustigsten dabei ist wohl meine Ausführung über Oszilloskope..lol...grüne Männchen..aber das wäre jetzt zuviel OT

[ProSpeed]

Viper, du willst auch einfach aus dem nichts die Triebwerke mehr Kraft erzeugen lassen als das Laufband. Es funktioniert nicht. Du kannst auch keinen Ventilator in ein Segelboot stellen und dann losfahren.
Es ist egal ob es Turbinen, oder eine Welle verbunden mit den Reifen oder die Feuersteins die mit den Füßen strampeln sind, es ist ein geschlossenes System.
Ich beschäftige mich morgen damit weiter, bis dahin jetzt endgültig:
Gute Nacht!

[Ante]

Hey Leute, hier die Lösung, sprich Übersetzung :

"A plane (747 passenger jet) is sitting on a runway that can move (some sort of band conveyor). The plane moves in one direction, while the conveyor moves in the opposite direction. This conveyor has a control system that tracks the planes speed and tunes the speed of the conveyor to be exactly the same (but in the opposite direction).

The question is:

Will the plane (747 passenger jet) take off or not?"


Und nunalle Klarheiten beseitigt, oder?

[JaBoG32_Laud]

Ja, die Übersetzung der Frage...

[Joker]

Also meiner Meinung nach kann man sich die Räder und das Laufband wegdenken, da sie sich gegenseitig aufheben. Wie bei ner Gleichung halt (15-15=0). Somit bleibt nur noch der Schub der Triebwerke übrig z.B. 30. Formel also: Triebwerkschub + (Bewegung der Räder - Laufband) = Vortrieb . Bewegung der Räder und des Laufbandes deshalb gesondert weil sie nicht unmittelbar mit den Triebwerkschub zu tun haben, sie hängen zwar in einer Einheit. Der Schub wird aber nicht auf die Räder übertragen.

[Dirty]

Liebe Kollegen,

Es gibt:
-Triebwerk
-Laufband
-Räder

...[size=150xzc]jedes[/sizexzc] dieser erzeugt/überträgt:
-Kraft
-Leistung
-Bewegung



...ich finds toll, auf welch phantasievolle Denkansätze ihr kommt, aber wer nicht den Unterschied zwischen Kraft...

[imgxzc]http://pages.zdnet.com/bodybuilder/site ... muscle.jpg[/imgxzc]


Leistung...

[imgxzc]http://static.howstuffworks.com/gif/horsepower1.gif[/imgxzc]


und Bewegung...

[imgxzc]http://www.rit.edu/~andpph/photofile-mi ... -ta-08.jpg[/imgxzc]


...kennt, wird nicht weiter kommen!!!!

[uxzc]Folgende Fragen MÜSSEN geklärt werden:[/uxzc]
-besitzen die Räder Lagerreibung?
-hat das Laufband eine endliche Geschwindigkeit?

Dirty

[JaBoG32_Prinzartus]

Also meiner Meinung nach kann man sich die Räder und das Laufband wegdenken, da sie sich gegenseitig aufheben. Wie bei ner Gleichung halt (15-15=0). Somit bleibt nur noch der Schub der Triebwerke übrig z.B. 30. Formel also: Triebwerkschub + (Bewegung der Räder - Laufband) = Vortrieb . Bewegung der Räder und des Laufbandes deshalb gesondert weil sie nicht unmittelbar mit den Triebwerkschub zu tun haben, sie hängen zwar in einer Einheit. Der Schub wird aber nicht auf die Räder übertragen.[/quoteydg]

Nun ja, die Frage ist die "wie" wird die Geschwindigkeit gemessen an der die Bandgeschwindigkeit angepasst wird. Mißt man an der Radumdrehungsgeschwindigkeit? Wohl kaum, denn dann würde sich das System (Band und Radumdrehung) gegenseitig hochschrauben/aufschaukeln.

BSP. Flieger steht. Band auch. Schub kommt, Flieger "bewegt" sich. Geschwindigkeit wird gemessen (in diesem Fall an den Rädern!). Bandgeschw. wird angepasst. Räder drehen sich mit 2 facher Speed. Radgeschwindigkeit wird gemeseen, usw.

Daher die Frage WIE wird die Geschwindigkeit gemessen? Würde mal sagen ein Radrmesser der jede Sekunde die Speed des Fliegers misst. Der direkt vo dem Rollband. So, nun hätte das Fulgzeug immer eine Sekunde Zeit um zu beschleunigen, dann passt sich die Bandgeschwindigkeit an. Nun stellen wir uns das ganze ohne Zeitverlust (direkte Anpassung des Bandes vor) und man sollte meinen das Flugzeug bewegt sich nicht vom Fleck. Aber der Schub schiebt den Flieger unweigerlich voran, EGAL was die Räder machen. Natürlich passen die Geschwindigket des Fliegers, die Radumdrehungen und die Bandgeschwindigkeiten immer weniger zusammen, daher der immer größer werdende Schlupf was im Realversuch bestimmt zu Reifenplatzern führen würde.

Beschränkt man sich auf den rein theoretischen Anstatz würde ich sagen, der Flieger startet mit fast derselben Beschleunigung wie normal, man muss nur den Gleitreibungskoeffizienten der Räder (µ war das oder?) * des Flugzeugstgewicht vom Schub abziehen, das dürfte aber nicht so gravierend sein.


EDIT: Dazu werde ich einfach mal in Lock-On mit angezogenen Bremsen versuchen zu starten. Interessiert mich was Lock-On da macht.

[Ante]

Naja,

Dirty hat recht.

Aus der englischsprachigen Originalfassung geht eindeutig hervor, dass die Geschwindigkeit des Flugzeuges gemeint ist und daher ist die Antwort auch Ja, das Flugzeug wird abheben. Ihr solltet das ganze nicht komplizierter machen, als es in Wirklichkeit überhaupt ist. Die Räder werden halt im Endeffekt etwas mehr belastet.

Dass die Laufbandgeschwindigkeit auf die Radumdrehung bezogen sein soll, klingt lustig, wäre es wohl auch ...


Schönen Gruß

Chris

[Panacea]

So wie ich das alles überblicke, sind wir uns doch garnicht so uneinig.
Erstmal ein paar Denkfehler ausräumen, also:
Die Art der Kraftübertragung (Rückstoss der Triebwerke, Drehimpuls der Räder) ist für die Aufgabenstellung irrelevant, würde die Kraft über die Räder übertragen werden, wäre es nur wesentlich einfacher sich vorzustellen, dass die Kiste nicht vom Fleck kommt.
Bei fast allen Anhängern der "hebt irgendwann mit heissen Reifen ab"-Fraktion lese ich irgendwo die Prämissen, dass zum einen das Laufband natürlich nicht unendlich weiterbeschleunigen kann, zum anderen der Lager- und Roll-widerstand nie nie nie nicht ausreicht, um den Schub der Triebwerke auszugleichen.
Beiden Prämissen ist in der Praxis auch nur recht zu geben. Da wir es hier aber mit einem Gedankenexperiment zu tun haben, sind sie, nach meinem Verständnis der Aufgabe, irrelevant.

Also hier nochmal der Verlauf des Experiments nach meinem Dafürhalten:

1.) Die Triebwerke laufen hoch und beginnen Schub zu erzeugen.

2.) Das Flugzeug beginnt sich vorwärts zu bewegen, das Laufband registriert diese Bewegung (die BEwegung relativ zum Laufband, nicht die Drehung der Räder!) und läuft an.

3a.) In einer perfekten Welt, ohne dicke Frauen und Reibungswiderstände würde KEINE Kraft vom Laufband auf das Flugzeug übertragen werden. Das
Laufband beschleunigt auf Warp 14, in Ermangelung jedes Widerstandes kriegt das Flugzeug davon aber nichts mit und beschleunigt ganz normal, die Räder drehen sich halt nur abartig schnell (theoretisch unendlich schnell, hängt einzig und allein vom Laufband ab, die teilweise vorhergesagten 200% der Normalgeschwindigkeit sind meiner Meinung nach Unsinn)

3b.) In der Welt dieses Experiments, in der mehrere Hektar grosse LAufbänder auf Überschall beschleunigen können, trotzdem Reifen und Lager mit Reibungsverlusten behaftet sind passiert folgendes:
Durch die Bewegung des Laufbandes beginnen sich die Räder am Flugzeug zu drehen. Die entstehenden Verluste wirken der Schubkraft entgegen. Bei entsprechender Drehzahl gleichen sie die Schubkraft vollständig aus. Da das Laufband in seinen Mitteln nicht eingeschränkt zu sein scheint und die Steuerung die Geschwindigkeit so lange erhöhen kann, bis die Schubkraft ausgeglichen ist und das Flugzeug stehen bleibt, passiert: nichts.

Mathematisch ausgedrückt hiesse das ungefähr Fogendes:

Normalfall:
Schubenergie-Rollwiderstand-Lagerwiderstand-Luftwiderstand=Vortrieb
Und unser Experiment:
Schubenergie-Rollwiderstand-Lagerwiderstand=0

Das Laufband muss _nur_ dafür sorgen, das Roll- und Lagerwiderstand zusammen die Schubenergie komplett aufheben.
Was mich noch stört ist, dass es mir nicht gelungen ist das Wort Inertialsystem einzubauen, aber ich glaube das ist auch keins, wegen der Schwerkraft müsste man da noch die Erde mitnehmen.

[Panacea]

wie jetzt, es gibt eine Antwort und die ist auch noch, ja, wird abheben? ich bin erschüttert.