Flugzeug + Laufband

[BigE]

ich versuchs auch mal:

die fragestellung verbietet, dass sich das flugzeug auch nur einen millimeter von seiner ausgangsposition fortbewegt. dies hat aber nichts mit der reibung, den triebwerken oder sonst einer realen gegebenheit zu tun, sondern einzig mit der dämlichen fragestellung. in der realität könnte diese fragestellung gar nicht umgesetzt werden - weil die bedingung mit dem förderband zwangsläufig verletzt ist, sobald das flugzeug einen millimeter (gegenüber der erde) nach vorne rollt.

 

[Chasseral]

... in der realität könnte diese fragestellung gar nicht umgesetzt werden - weil die bedingung mit dem förderband zwangsläufig verletzt ist, sobald das flugzeug einen millimeter (gegenüber der erde) nach vorne rollt. ...

... was zwangsläufig passiert wenn das Flugzeug versucht zu starten (= Schub entwickelt). Denn das Laufband kann keine Kraft auf das Flugzeug ausüben - auch nicht nach hinten - und das Flugzeug folglich nicht nach hinten verschieben. Der Schub wird also unmittelbar in Beschleunigung nach vorn gegenüber der Erde umgesetzt.


=>

... dies hat aber nichts mit der reibung, den triebwerken oder sonst einer realen gegebenheit zu tun, sondern einzig mit der dämlichen fragestellung. ...

Glückwunsch!!

 

[Pilatus]

Das Flugzeug holt sich ja den Schub über die Triebwerke, nicht über die Räder. Bewegen sich die Räder also in diesem Modell Reibungslos, so würde das Flugzeug trotzdem nach vorne fahren, die Räder würden sich aber schneller drehen (bedingt durch den Weg den das Flugzeug zurücklegt + die Bewegung der Landebahn). Das Flugzeug kann also trotzdem starten.

Würde das Flugzeug aber mit den Rädern Schub geben, so bliebe es stehen, da die Landebahn in der selben Geschwindigkeit rückwärts rollt. Die Luft bleibt aber still. Das Flugzeug kann deshalb nicht abheben, weil der "Luftzug" welcher nötig ist, damit an den Flügeln Bernoulli-Effekt an den Flügeln zur Wirkung kommt und das Flugzeug abhebt, nicht da ist. Würde aber die gesammte Luft mitsammt der Fahrbahn am Flugzeug vorbeiziehen, so würde es abheben.
Allerdings hätten wir hier die normale Situation, nur das man nicht mehr die Erde, sondern das Flugzeug als Fixpunkt betrachtet.

Man darf mich korrigieren

 

[Fab]

Also ich versteh das so, daß sich Schub u, Laufband gegenseitig aufheben. Keine Vorwärtsbewegung, kein Unterdruck über den Flügeln, kein Abheben. Das Ding steht nur dumm rum.

 

[Chasseral]

Also ich versteh das so, daß sich Schub u, Laufband gegenseitig aufheben. Keine Vorwärtsbewegung, kein Unterdruck über den Flügeln, kein Abheben. Das Ding steht nur dumm rum.

Ei was soll denn der Schub bitteschön aufheben? Das Laufband kann doch weder Kraft noch Beschleunigung noch Geschwindigkeit auf das Flugzeug übertragen! Die Räder sind doch Rollen. Wenn der Schub schiebt, dann schiebt der nach vorne - und zwar relativ zur Erde. Und das Laufband ist dem dann grad schnuppe.

 

[TPD]

Blöde Frage
Könnte man mit einem solchen Förderband nicht die Piste künstlich verlängern. ?
Also ein Förderband auf einem Flugzeugträger installieren, damit grössere Maschinen starten können.
Ok. Die grossen Flugzeuge können dann einfach nicht mehr landen.

 

[jefflifts]

Wie soll das gehen?(mit der Piste)

 

[Chasseral]

Könnte man mit einem solchen Förderband nicht die Piste künstlich verlängern. ?

Ein Förderband nützt da überhaupt nichts, da das Förderband - wie mehrfach geschrieben - auf ein Flugzeug überhaupt keine Auswirkung hat. Um mit einer kürzeren Startbahn auszukommen, hilft nur eines: Vorn Gebläse installieren, die einen Gegenwind simulieren - oder eben auf natürlichen Gegenwind warten.

 

[Downhill]

Das Flugzeug wird also auch nicht abheben, es wird auch nicht am Boden bleiben, sondern die Aufgabe gibt es überhaupt nicht, da die Vorraussetzungen in der Aufgabenstellung schlicht nicht erreicht werden können.

Vorraussetzung zum Abheben: die Räder laufen schneller als das Laufband. Dies ist ein Widerspruch zur Aufgabenstellung => Aufgabenstellung ist Käse. Widerspruchsbeweis

 

[Chasseral]

^^ Aha! Der erste, der meiner Argumentation folgt.

 

[Fab]

grübel,grübel u. studier.
Physik war nie meine Stärke, hätt ich man in der Schule besser aufgepasst. Ich seh`s halt so.
Normalfall: Auf fixer Startbahn gibt Triebwerk Schub, asymetrischer Flügel bewirkt Unterdruck oberhalb des Flügels. Wenn Rollgeschwindigkeit ausreicht hebt Flugzeug ab.
Denkmodell: Triebwerke beschleunigen Flugzeug, die Startbahn (Laufband) bewegt sich in äquivalentem Tempo entgegengesetzt zur Flug-(Roll)richtung. Ich denke die Räder drehen auf der Stelle, das Flugzeug bewegt sich nicht.
Bin echt gespannt was stimmt.

 

[Roberto]

Dann will ich mal lösen.

Der Kernsatz in der Aufgabenstellung bzgl. der Laufbandgeschwindigkeit lautet

Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung.

Und das ist physikalischer Blödsinn. Denn die Geschwindigkeit des Rades ist rotatorischer Natur (Umdrehungen pro Zeit), die des Laufbandes jedoch translatorisch definiert (Entfernung pro Zeit). So wie der Satz formuliert ist, ist die Relation zwischen Laufband und Rad nicht eindeutig definiert. Die Aufgabe ist also nicht lösbar.

Der pragmatische und naheliegende Ansatz, der auch gefunden wurde, ist dann, von einem reibungslosen Rad auszugehen. Die ganze unklare Rad/Laufband-Situation kann dann getrost ignoriert werden. Selbstverständlich würde das Flugzeug dann abheben.

Was sich bei vielen dagegen sträubt, ist die Laufband-Erfahrung, die man selbst gemacht hat: Wenn man entgegen einer Rolltreppe geht, kommt man nicht voran. Daraus wird dann die durchaus richtige Logik projiziert, dass ein Auto auch nicht gegen ein entgegengesetzt laufendes Band ankäme und ruhend auf der Stelle bleiben würde. Kennt man ja auch vom Bremsenprüfstand beim TÜV, wo die Rolllen unter den Reifen rotieren. Warum sollte es also einem Flugzeug besser ergehen?

Ganz einfach: Ein Auto übt über die Räder eine Vortriebskraft aus, indem es sich über die Reifenreibung an der Straße nach vorn "abstößt". Ein Flugzeug hingegen stößt sich über die Triebwerke an der umgebenden Luft nach vorn. Und die ruht auch im vorliegenden Laufband-Fall.

Das Flugzeug hat also gar keine Alternative, als auch weiterhin dem guten alten Newton zu gehorchen und mit der Beschleunigung = Triebwerksschubkraft geteilt durch Flugzeugmasse zu beschleunigen und bei Erreichen der notwendigen Geschwindigkeit abzuheben.

Wer es ganz genau wissen will und die nächsten 5-6 Jahre noch nichts vor hat: Ab dem nächsten Wintersemester 07/08 an der Hochschule eures Vertrauens.

p.s.: Und wie ich Roberto kenne, lacht der sich jetzt auch kaputt über die Diskussion hier.

Nö. Das ganze wurde ja schnell durchschaut.

 

[Chasseral]

... Wer es ganz genau wissen will und die nächsten 5-6 Jahre noch nichts vor hat: Ab dem nächsten Wintersemester 07/08 an der Hochschule eures Vertrauens.... ...

Kein Bedarf! Einmal im Leben reicht für meinen Geschmack.


p.s.: Erstaunlich, dass der Seilbahnjunkie bei diesem Thema nicht seine Ansichten zum Besten gegeben hat.

 

[Seilbahnjunkie]

Danke, dass du mich drann erinnerst. Aber ich hab einfach keinen Bock zum 1000 mal das selbe zu posten, dass schon andere gepostet haben.
Aber damit du nicht enttäuscht bist noch eine kleine Anmerkung zu Robertos Beitrag. Im Prinzip simuliert das Laufband eine translatorische Bewegung durch eine rotatorische. Ein Laufband ist ja wie ein verzerrtes Rad. Und genauso kann man der Umdrehungsgeschwindigkeit eines rades auch eine Fortbewegungsgeschwindigkeit zuordnen. (Macht jeder Tacho im Auto.) Man könnte das also schon vergleichen. Aber wie schon so oft erwähnt ist das egal, da sich das Flugzeug von einem unabhängigen Medium (Luft) "abstößt".