Hebt es ab?

Benutzer2610 

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Welche Geschwindigkeit erreicht deiner Meinung nach das Laufband?
 

Benutzer22699 

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genau, das hatten wir schon auf der ersten seite festgestellt, bis einige mit detail-diskussionen kamen, die nichts zur sache tun *fg*

Lang leben die Nicht-Abheber! :anbeten:
 

Benutzer11714 

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Hmm ... wenn die total egal ist, wozu hat ein Flugzeug dann Bremsen?
Die bewirken dann ja nichts.
Und es ist dann auch nicht möglich ein Flugzeug mit angezogener Bremse aber Minimal-Schub auf der Startbahn in Warteposition auf die Startfreigabe stehen zu haben.
Ja, du kannst das Flugzeug auch mit angezogener Bremse starten, die Reibung ist aber dementsprechend hoch.
Genau Kirby...wenn man die Räder vernachlässigen soll, warum sind sie dann dran?
Weil sie sich in der Praxis als am sinnvollsten herausgestellt haben. Du könntest auch ein Auto mit dreieckigen Rädern bauen... ist nur unpraktisch...

Ich weiß nicht wie oft ich es noch sagen soll, aber auf dir Räder kommt es nicht an !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Und: Nicht angetriebene Räder, übertragen keine Antriebskräfte (logisch, oder?).
Ein Auto mit Frontantrieb kann nicht an den Hinterrädern durchdrehende Reifen haben.
 

Benutzer35543 

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Welche Geschwindigkeit erreicht deiner Meinung nach das Laufband?

Hmm, in unserem theoretischen Modell die Geschwindigkeit, die das Flugzeug hätte, wenn es mit dem eingestellten Schub auf dem Boden rollen würde (ohne band), entsprechend dem erzeugten Impuls und der Masse des Flugzeugs.
 

Benutzer35543 

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Ja, du kannst das Flugzeug auch mit angezogener Bremse starten, die Reibung ist aber dementsprechend hoch.

Stimmt, aber erst wenn die Schubkraft die Bremstkraft, bzw die Reibung die mit angezogenen Bremsen entsteht übersteigt. Und hier liegt der Unterschied zum Laufband, daß sich unserem Flugzeug anpasst.
Vergleichbar mit unserem Beispiel wäre es wenn die Reibung durch die Bremsen proportional zum Schub steigen würde und dann würde sich das Ding auch nicht bewegen...

Sag mal ne konkrete Zahl bitte :smile:

das geht so nicht. Aber sagen wir das Flugzeug würde bei 180 km/h abheben. Das Band könnte nun auch mit 240 Km/h laufen ohne daß das Flugzeug abhebt. Vorrausgesetzt, das Fahrwerk hält so eine Geschwindigkeit auf dem Boden aus.
 

Benutzer11714 

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Reibung gibt es in der Praxis immer. Die Reibung in den Radlagern ist aber im Verhältnis zur Schubkraft sehr gering (in der Arktis benutzt man auch Kufen :zwinker:) Man könnte im Prinzip auch irgendwelche Klötzer benutzen, da würde aber zu viel Schubkraft in die Überwindung der Reibung gehen. Durch die Reibung mit dem Boden werden aber keine Antriebskräfte übertragen!!!!

Es würde auch funktionieren, wenn man das Flugzeug erst auf das rückwärtslaufende Band stellt und erst später versucht zu starten. Das würde wie folgt ablaufen:
- Das Band bewegt sich rückwärts. Das darauf stehende Flugzeug bewegt sich mit dem Band rückwärts.
- Noch befindet sich das Flugzeug im gleichen Inertialsystem wie das Laufband, es bewegt sich also auch rückwärts gegenüber der Luft.
- Das Flugzeug zündet die Triebwerke, damit wird es ein eigenes Intertialsystem. Die Relativbewegung zum Laufband wird nur durch Reibung behindert. Diese ist im Vergleich zum Schub sehr klein.
- Die Triebwerke beschleunigen das Flugzeug gegen die Luft. Anfangs muß natürlich erst einmal die Rückwärtsbewegung gegenüber der Luft ausgeglichen werden. Eine Bewegung mit dem Band findet aber nicht mehr statt!

Der Knackpunkt, den die meisten hier nicht verstehen, ist, das Flugzeug entkoppelt vom Laufband zu betrachten! Zwischen Flugzeug und Band gibt es wie gesagt nur Reibung, aber keine Antriebskräfte! Sobald das Flugzeug die Triebwerke zündet, ist es von der Bewegung des Laufbandes entkoppelt!
 

Benutzer47038  (36)

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Es sieht doch zunächst mal so aus:

7.jpg


Zunächst wirken also nur die Schwerkraft und zwar ziemlich stark und zwar nur auf den Boden, also auf das Laufband, das ich mir jetzt einfach mal wie so ein Laufrad beim TÜV vorstelle.
Die ganze Sache mit der Idealisierung und der ausgeschalteten Reibung finde ich eh unpassend, da Luft (und die ist nunmal für das Abheben erforderlich) automatisch mit Reibung verbunden ist.

Auftrieb.gif


Also beim Start entsteht der Schub, und zwar nach rechts. Dieser bewirkt, dass sich das Flugzeug vorwärts bewegen will, da es aber noch nicht fliegen kann, muss die Kraftübertragung über die Räder geschehen. Diese werden durch die Gewichtskraft auf das Laufrad gedrückt und geben ihre Bewegungsenergie somit an dieses ab.
Die eigentlich durch das Flugzeug erzeugte Kraft wird aber nunmal oberhalb des Bandes irgendwo an die Luft abgegeben und der eigentliche "Kraftvektor" greift ja im Prinzip dort dann an.
Dann ist es doch logisch, dass das Flugzeug auf der Stelle bleibt, nach vorne überkippt und dann von dem Laufband abtransportiert wird? :tongue:

Also insgesamt: Die Kraft des Flugzeuges wirkt nach rechts, wird aber durch die Gewichtskraft auch auf den Boden projiziert (die beiden stehen also senkrecht aufeinander). Die daraus resultierende Kraftwirkung zeigt dann also schräg nach vorne in Fahrtrichtung (auf dem Bild also in Richung 16 Uhr oder so.. ). Ein Teil der Kraft, nämlich der senkrecht auf das Laufband, wird also in die Bewegung des Bandes gesteckt, der Rest, nämlich der parallel zum Band, bewirkt, dass der Rumpf des Flugzeuges sich nach vorne bewegt, also nach vorne umkippt. :drool:

Wenn das nicht mal ein Kompromiss ist!

laufband-flugzeug.jpg
 

Benutzer2610 

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das geht so nicht. Aber sagen wir das Flugzeug würde bei 180 km/h abheben. Das Band könnte nun auch mit 240 Km/h laufen ohne daß das Flugzeug abhebt. Vorrausgesetzt, das Fahrwerk hält so eine Geschwindigkeit auf dem Boden aus.
Wenn das Band 240 km/h läuft, dann hätte das Flugzeug ohne Laufband in der Luft (nehmen wir der Einfachheit an es herrscht Windstille) eine Geschwindigkeit von ca. 240 km/h.
Dann hebt es doch ab (wenn es bei 180 km/h abhebt, ist wohl aber eher mehr) :smile:
 

Benutzer35543 

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Das Band bewegt sich rückwärts. Das darauf stehende Flugzeug bewegt sich mit dem Band rückwärts.
- Noch befindet sich das Flugzeug im gleichen Inertialsystem wie das Laufband, es bewegt sich also auch rückwärts gegenüber der Luft.
- Das Flugzeug zündet die Triebwerke, damit wird es ein eigenes Intertialsystem. Die Relativbewegung zum Laufband wird nur durch Reibung behindert.

Du meinst das Band beschleunigt das Flugzeug in die eine, das Flugzeug sich selbst in die andere Richtung und die beiden Vektoren beeinflussen sich nicht gegenseitig? Das ist falsch solange beide sich berühren muß man sie als ein System betrachten.
 

Benutzer11714 

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Du meinst das Band beschleunigt das Flugzeug in die eine, das Flugzeug sich selbst in die andere Richtung und die beiden Vektoren beeinflussen sich nicht gegenseitig? Das ist falsch solange beide sich berühren muß man sie als ein System betrachten.
Nein, sie sind nicht ein System. Vom Schubvektor muß man nur den Reibungsvektor abziehen. Dann ist das Flugzeug vom Band entkoppelt.
 

Benutzer26155 

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Ich frag mich langsam, ob es einige nicht verstehen können oder es einfach nicht verstehen wollen. Viele Spaß noch.
 

Benutzer35543 

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Wenn das Band 240 km/h läuft, dann hätte das Flugzeug ohne Laufband in der Luft (nehmen wir der Einfachheit an es herrscht Windstille) eine Geschwindigkeit von ca. 240 km/h.
Dann hebt es doch ab (wenn es bei 180 km/h abhebt, ist wohl aber eher mehr) :smile:

Es hätte dann in der Luft eine Geschwindigkeit von 240 km/h, aber da sich auf dem Band die gegensätzlichen Geschwindigkeitsvektoren aufheben hat es eine resultierende Geschwindigkeit von 0 km/h, hebt also nicht ab.

@ blueanarki: Tolle Graphik, insbesondere die mit den Laufband find ich toll...
 

Benutzer44072 

Sehr bekannt hier
Du meinst das Band beschleunigt das Flugzeug in die eine, das Flugzeug sich selbst in die andere Richtung und die beiden Vektoren beeinflussen sich nicht gegenseitig? Das ist falsch solange beide sich berühren muß man sie als ein System betrachten.

Genau, das ist so lange falsch, solange die Räder nicht drehbar sind und nicht durch ein Kugellager getrennt. Sind sie aber. Damit kann die Kraft nur noch über die Reibung in den Wälzlagern auf das System Flugzeug wirken.

Die Triebwerke dagegen sind fest mit dem Flugzeug verbunden. Dessen Kräfte wirken auf das Flugzeug, aber nicht auf die Räder!

System1: Laufband+Räder
System2: Flugzeug+Umgebungsluft

Es hebt ab, wie oft soll man das denn noch sagen :angryfire :grin:
 

Benutzer47038  (36)

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Aus einem anderen Forum...

Die Sache ist die: Das Flugzeug wird ganz normal starten, denn die beschreibene Situation kann nicht stattfinden bzw. wird vermutlich von Dir falsch interpretiert.

Begründung: Wenn man sagt, das Laufband fährt mit derselben Geschwindigkeit in die andere Richtung wie das Flugzeug, so setzt man vorraus, daß sich das Flugzeug BEWEGT. Wenn es das jedoch tut, so bleibt es bereits nicht mehr an einer Stelle stehen, hätte also an seinen Rädern die doppelte Geschwindigkeit, seine eigene zur Luft und die des Laufbandes das in die andere Richtung fährt. Das Flugzeug selbst wäre aber nur über die Kräfte an die Laufbahn gekoppelt.

Koppelst Du nun wie beschrieben die Absolut-Geschwindigkeit des Laufbandes an die Absolut-Geschwindigkeit der Räder (und nicht die des Flugzeugs), so wird Dein Laufband unendlich schnell! Warum? Weil die Relativ-Geschwindigkeit der Räder schon von der des Laufbandes abhängt, die Absolutgeschwindigkeit aber Laufband+Flugzeug ist, also hast Du eine nicht lösbare Gleichung (Zirkelschluss) hier hineingebracht. Je schneller das Laufband dreht, umso schneller drehen sich die Räder aber eigentlich müsste sich ja das Laufband noch schneller bewegen um noch die Geschwindigkeit des Flugzeugs auszugleichen... hmmm. Du versuchst also quasi dich selbst an den Haaren aus dem Sumpf zu ziehen und deshalb entsteht das Paradoxon was Dich verwirrt. Wink

Koppelt man das Laufband an die Geschwindigkeit relativ zur Umgebung (was machbar wäre), so würde der Zirkelschluss verschwinden. Das heißt das Flugzeug wird ganz normal seine Abhebegeschwindigkeit erreichen, an diesem Punkt bewegt sich das Laufband mit der gleichen Geschwindigkeit in die andere Richtung, die Räder sehen also die doppelte Geschwindigkeit. Die Verwechslung/Verwirrung rührt aus der Tatsache, daß Du vermutlich annimmst die Bewegung des Bandes würde zur Geschwindigkeit des Flugzeugs addiert werden, das Flugzeug sollte stehenbleiben. Tut es nicht, da hier eine Kopplung nur über die Reibung stattfindet (sehr gering). Es werden also Kräfte addiert, nicht Geschwindigkeiten! Die Reibkraft entgegen Flugrichtung und die Schubkraft in Flugrichtung, das Resultat ist die Beschleunigung die das Flugzeug erfährt. Das ist übrigens bei einem normalen Laufband genauso: Wenn Du schneller rennst als das Laufband wirst Du vorne runterfallen. Smile

Nur wenn Reibung und Schub GLEICH sind, hat man ein stehendes Flugzeug auf einem Laufband.


Wer übrigens viel Zeit hat, kann sich das mal anschauen: http://forum.geizhals.at/t385011.html :drool:
 

Benutzer2610 

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Auch wenn es schwer zu verstehen ist, es ist vollkommen schnuppe was das Band macht (es sei denn, wie gesagt, es schafft soviel Reibung zu erzeugen dass der Schub nicht ausreicht) :smile:
 

Benutzer11714 

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Leute ich gebs auf mit euch :kopfsch_alt:

Das Flugzeug hebt definitiv ab, ich habe oft genug versucht es zu erklären. Zu physikalischem Verständnis gehört aber auch die Fähigkeit zur Modellbildung und da scheitert es. Hier versteifen sich einige dermaßen auf nebensächliche Details (und ich Depp geh auch oft noch darauf ein...), daß der Blick für das Wesentliche verloren geht.

Ich fasse mal zusammen:

- Die Triebwerke beschleunigen das Flugzeug gegen die Luft.
- Die Räder tun nichts zur Sache.
- Wenn einmal die Triebwerke gezündet sind und Schub aufbauen, hat das Band keinen Einfluß mehr auf das Flugzeug.

Alles andere ist nebensächlich.
Die Fragestellung ist bewußt so formuliert um zu verwirren... sollte jeder der Physik-LK hat(te) kennen...

Und noch was: Diese Frage taucht in diesem Forum nicht zum ersten mal auf. Was glaubt ihr was mein Mechanik-Professor dazu sagt? Was glaubt ihr, was die Luft- und Raumfahrttechniker bei mir am Institut dazu sagen?

FIN.

Auch wenn es schwer zu verstehen ist, es ist vollkommen schnuppe was das Band macht (es sei denn, wie gesagt, es schafft soviel Reibung zu erzeugen dass der Schub nicht ausreicht) :smile:
Kirby hat es jetzt auch verstanden? :bier_alt:
 

Benutzer2610 

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Ich hab das schon die ganze Zeit verstanden :bier:

Wenn man die Aufgabe so interpretiert dass die Geschwindigkeit des Bandes = Geschwindigkeit der Räder dann kommt Unsinn bei raus.

Ist die Geschwindigkeit des Bandes = Geschwindigkeit des Flugzeugs gibt es keine Probleme (die Räder drehen sich dann halt mit 600 km/h, müssen eben entsprechend stabil sein).
 
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