Eine ganz spezielle Denk-Aufgabe...bitte mal anschauen!

[bleuair]

das Laufband mit 100'000 km/h in die entgegengesetzte Richtung laufen

Gerne würde ich da die verbauten Kugellager der Flugzeugräder sehen. :009:

 

Solange sich das Fahrzeug an der Luft abstösst, spielt es keine Rolle, was der Boden macht. Dabei ist es wurst ob das Fahrzeug Flügel hat oder nicht. Stösst sich ein Fahrzeug aber am Boden ab, spielt es eine Rolle, was der Boden macht. Nach langem Zweifeln über 11 Seiten habe ich es glaubs auch begriffen ;)

 

Leider ging beim Versuch vergessen, die Drehgeschwindigkeit der Räder zu messen, um zu belegen, dass sie doppelt so schnell drehen wie wenn der Boden stillsteht. Das würde vielleicht noch etwas mehr Transparenz liefern, dass eben doch nicht alles "gleich" ist wie wenn sich der Boden nicht bewegt.

 

Wenigstens hat der Pilot etwas verduzt aus der Wäsche geschaut :007:

[Kosmos]

Also aus meiner Sicht ist das relativ einfach...

Nehmt doch mal an das Flugzeug ist 1cm über dem Boden. Also so könnte das Flugzeug starten.

 

Nun ist das Flugzeug halt auf dem Boden. Und wir wissen ja alle, dass das Flugzeug seinen Vortrieb mit den (Düsen/Probelner) und nicht mit den Räder bekommt. Also ob die Räder nun stillstehen oder rollen kommt nicht drauf an. (Naja braucht dann wenniger Gummi :-) )

 

 

Die Aufgabenstellung an sich ist schon nicht korrekt... Ein Wasserflugzeug kann ja auch starten egal welche Strömung.

 

Von daher denk ich das Rätsel kann entlich gestoppt werden. Und wers nicht glaubt soll doch einfach ein Modellflugzeug kaufen, ein Förderband bauen und testen.

[fifo]

Na ja, ich bin ja hier auch ein Unverbesserlicher, aber bei dem Video wurde eine eindrückliche Antwort auf eine hier nicht gestellte Frage gegeben:

 

Das Laufband bewegt sich entgegengesetzt der Richtung des Flugzeuges und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit wie sich das Flugzeug vorwärtsbewegt. Wie richtigerweise auch schon gesagt wurde, drehen sich die Räder somit doppelt so schnell.

 

ABER, die Aufgabenstellung lautete folgendermassen:

 

 

...Eine Geschwindigkeits-Steuerung 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...

 

...und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung... bezieht sich hier klar auf die Räder (Umfangsgeschwindigkeit) und nicht auf das Flugzeug.

 

Sorry, Jungs und Mädels, aber noch ist experimentell gar nichts bewiesen, die Aufgabe ist und bleibt ein Rohrkrepierer:

 

• Wie auch schon ein paarmal in der Vergangenheit richtigerweise gesagt wurde, hat die Bewegung der Räder nix mit dem Vorankommen des Flugzeuges zu tun, wie man dies im Video auch gesehen hat (quod erat demonstrandum).
  

 

• Wenn man nur die Räder betrachtet, egal was an diese Räder ranmonitert ist (Flugezeug, Tisch, Stuhl, Leiterwagen, Dreiradvelo....such Dir was aus), dann bewegt sich das Band bei der kleinsten Vorwärtsbewegung des Rades mit der gleichen Geschwindigkeit nach hinten. Diese Rückwärtsgeschwindigkeit addiert sich unmittelbar zu der Vorwärtsgeschwindigkeit des Rades, worauf das rücklaufende Band gleichzeitig wieder schneller werden muss etc etc etc.
  

 

• Wissenschaftlich ausgedrückt: Beschleunigt das Rad in der Zeit null gegen Geschwindigkeit unendlich. Praktisch ausgedrückt: Das Teil fliegt Dir in kürzester Zeit um die Ohren.
  

 

Sorry, musste einfach sein. Ihr dürft nun auf mich loshacken..... :005:

 

Gruss Philipp

[selli]

Das richtige Stichwort zur Lösung lautet "Impuls", LH 404 hat es gegeben.

 

Die Triebwerke schubsen Luft nach hinten. Der Impuls der bewegten Luft ist gleich der Masse der bewegten Luft multipliziert mit der Geschwindigkeit die sie durch den Schubs bekommt (p = m × v). Bevor das Triebwerk die Luft nach hinten geschubst hat, war der Impuls des Gesamtmodells Flugzeug + Luft exakt Null (keines von beidem hat sich bewegt.

Nun gilt aber der Impulserhaltungssatz, es muß also auch dann, wenn die Luft einen Impuls bekommen hat, der Gesamtimpuls verschwinden. Also bekommt das Flugzeug einen Impuls in entgegengesetzter Richtung. Die Geschwindigkeit des Flieger ist dabei kleiner, da es mehr Masse als die Luft hat, aber es bekommt eine Geschwindigkeit die nicht Null ist.

Nimmt man an, daß die Räder sich absolut reibungsfrei drehen, ist das Flugzeug vom Förderband entkoppelt, es findet keine Kraftübertragung zwischen Untergrund und Flugzeugrumpf statt. Das ist das eine Extrem.

Das andere Extrem gälte, wenn der Flieger fest mit dem Band verbunden wäre (Räder blockiert und Reifen rutscht nicht). In diesem Falle würde alle Kraft, die das Flugzeug nach vorne bewegen will (man erinnere sich: Kraft ist die Änderung des Impulses mit der Zeit, oder als Differential formuliert: F = dp/dt) auf das Band übertragen.

In der Realität liegen wir definitiv irgendwo dazwischen, das bedeutet aber, daß wenigstens ein Teil der Kraft die aus der Impulsänderung resultiert den Flieger nach vorne drückt. Damit beschleunigt der Flieger zwar nicht ganz so schnell, wie auf fester Piste, aber er beschleunigt.

Und da wir uns wohl deutlich näher auf der Seite der idealen Entkopplung befinden, dürfte die Kraft, die ein Band über die Räder auf den Flieger übertragen kann der deutlich kleinere Teil sein, sicherlich kleiner als die Kraft, die ein normaler starker Gegenwind auf den Flieger ausübt. Der Flieger kann also derart schwach gebremst durchaus Vr erreichen und abheben.

q.e.d.

 

Ich bin grade selbst erstaunt, daß ich noch so viel von den sechs Semestern Physik an der Uni weiß...:)

[Spitfire Mk XIX]

Na ja, ich bin ja hier auch ein Unverbesserlicher,

 

Einverstanden!

 

Wenn man nur die Räder betrachtet, egal was an diese Räder ranmonitert ist (Flugezeug, Tisch, Stuhl, Leiterwagen, Dreiradvelo....such Dir was aus), dann bewegt sich das Band bei der kleinsten Vorwärtsbewegung des Rades mit der gleichen Geschwindigkeit nach hinten. Diese Rückwärtsgeschwindigkeit addiert sich unmittelbar zu der Vorwärtsgeschwindigkeit des Rades, worauf das rücklaufende Band gleichzeitig wieder schneller werden muss etc etc etc.

 

Sorry, das ist das Anfängerargument eines Erstjahresgymelers, der noch keine Ahnung von unendlichen Reihen und Infinitesimalrechnung hat - ein vergleichbarer Irrtum ist schon Zenon von Elea mit seinem Paradoxon von Achilles und der Schildkröte passiert - von daher kann man den Irrglauben entschuldigen, weil er genügend alt ist :D:D - ein Grundlagenbuch über Mathematik kann hier sicher helfen...

 

Wissenschaftlich ausgedrückt: Beschleunigt das Rad in der Zeit null gegen Geschwindigkeit unendlich. Praktisch ausgedrückt: Das Teil fliegt Dir in kürzester Zeit um die Ohren.

 

Das ist überhaupt nicht wissenschaftlich ausgedrückt sondern höchstens pseudowissenschaftlich behauptet, mit anderen Worten "Bullshit";) - falls dies das Ergebnis einer Bildungsanstalt ist: Bitte Geld zurück verlangen!:)

 

Sorry, musste einfach sein. Ihr dürft nun auf mich loshacken..... :005:

 

Machen wir doch gerne!:D

 

Gruss Dan

[fifo]

Machen wir doch gerne!

 

Ich wusste Doch, auf Dich ist Verlass. :D :D

[G115B]

Typisch, Supermathematiker und Pseudowissenschaftler... Aber die 12-Seitige "Literatur" habt ihr euch hier nicht reingezogen!

 

Wir hatten von Winkelvektorbeschleunigung, vergleiche mit einem Fluss statt Laufband, Raketen mit vertikalem Laufband über die Ungenauigkeit der Fragestellung alles: Fliehkräfte um den Radnabel, Rad- und Laufband Umdrehungs-Speed-Bezüge, Unendlichkeit, Doppelter Speed, Klebt fest, startet, umströmende Luft, Radlagerreibung vernachlässigt, Reibung nicht vernachlässigt, mit Rollschuhen auf dem Fitnesslaufband (ächz.. Luft), etc etc.....

 

Leute, zurückklicken auf Seite 1 und nochmals ALLES durchlesen. ;)

 

@Dan, Philipp sieht das verglichen zu Seite EINS nicht mal so schlecht. Auch wenn er sich nicht mathematisch geschliffen ausdrückt.

 

Du bist schon etwas arg provokant, Dan ;)

 

Roy

[Yoshi]

Eine Geschwindigkeits-Steuerung setzt das Laufband automatisch in Bewegung sobald die Räder des Flugzeugs anfangen zu drehen. Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Rictung.

 

Achtung alles nur theoretisch gesehen.

 

1. Teil

 

 

In einem gewissen Moment bewegen sich die Räder mit z.B. 10 km/h, das Flugzeug bewegt sich sich zur selben Zeit mit 10 km/h (logisch oder ?)(bis jetzt ohne Laufband). das Laufband dreht sich danach auch mit 10 km/h in die andere Richtung weil es ja gleich schnell wie die Räder dreht. hier entsteht der erste ''Fehler'' :

 

V Räder = V Laufband doch da das Flugzeug auch eine Geschwindigkeit hat sieht die Gleichung dann so aus:

 

V Räder = V Laufband + V Flugzeug und weil

 

V Räder = V Laufband

 

daraus folgt: V Flugzeug = 0

 

Das Laufband ist aber gleich schnell wie das Rad und darum muss die Geschwindigkeit des Flugzeuges Null sein damit die Gleichung stimmt

 

Und das Flugzeug startet NICHT !!!!!!!!!!!

 

 

2. Teil

 

 

Für meine Rechnung musste das Flugi am Anfang rollen, aber das Ergebnis ist, dass es nicht rollt und schon gar nicht fliegt.

 

Schlussfolgerung: Die Aufgabe funktioniert nicht, aber man kann dies nur beweisen indem man annimt sie funktioniere.

[DD 340-600]

Es geht ja immer noch weiter... :D

 

Hut ab! :)

[G115B]

@Philipp

 

Schau hier, hier ist's verständlich!

Du hast recht. Du darfst die Fragestellung nicht zu sehr hinterfragen. Es ist so gemeint, dass sich das Laufband mit der Geschwindigkeit rückwärts bewegt, mit der sich das Flugzeug vorwärts bewegt (vergiss die Rad-RPM).

 

 

Flugzeug --> 0km/h | Laufband <-- 0km/h. (möglich?)

Flugzeug --> 1km/h | Laufband <-- 1km/h. (möglich?)

Flugzeug --> 115km/h | Laufband <-- 115km/h. (möglich?)

 

... Und das Laufband reagiert mit 0.002sec Verzögerung ( wegen Speed-Radar ), soviel zum Zeitfaktor.

[migflug]

och Leute. Im Thread wurde nun wirklich genug argumentiert, auf den letzten 11 Seiten findet bestimmt jeder das passende Argument, um zu verstehen dass das Flugzeug abhebt.

 

:rolleyes:

[Owndy]

Was ich am gesamten Thread interessant finde, ist dass selbst die Meinungen unter den Airlinepiloten ausseinandergehen! :D

 

btw: es hebt ab gg.

cheers

[porterfan]

gelöscht........................................

[Yoshi]

Also, das Band dreht in die entgegengesetzte Richtung wie die Laufrichtung der Räder, d.h. das Band dreht sich in Fahrrichtung des Flugzeugs, denn es will ja das Drehen der Räder verhindern, nicht wahr?! Das heisst a) die Räder stehen still, egal wie schnell das Flugzeug sich bewegt! b) da sich das Band in Fahrrichtung des Flugzeugs bewegt, unterstützt es die Startgeschwindigkeit des Flugzeuges!

 

Nehmen wir an, das Band dreht sich entgegengesetzt zur Fahrrichtung des Flugzeuges. Dann würden die Räder nicht still stehen, sondern beschleunigt, was wiederum die Startgeschwindigkeit des Flugzeuges unterstützen muss, denn die Räder drehen ja vorwärts!

Faszit: Das Flugzeug kann in jedem Fall abheben!

 

aber wenn sich dann die Räder ja nicht bewegen bewegt sich ja auch das Band nicht und somit auch das Flugzeug nicht. Bleibe bei meiner meinung, dass es nicht abhebt. das Band beginnt sich ja nicht einfach so zu drehen

[G115B]

Halt!!! Sichern!!! Ihr unterliegt ausnahmslos alle einem Denkfehler!

 

 

Hallo Martin

 

Also der ist - glaube ich - neu! :D

 

Danke für deine Auflösung. Wir trottel :008: lagen doch tatsächlich alle auf dem Holzweg. (Oder hölzernem Laufband??? :D )

 

Lest doch mal den Thread von Seite 1 Durch... wer dann noch nicht verstanden hat, dem können wir immernoch ärztlich helfen lassen :009:

 

LG Roy

[fuzzi]

:rolleyes::rolleyes: fehlt nur noch Popcorn und Bier!:007:

[oneworldflyer]

Achtung alles nur theoretisch gesehen.

 

Hättest Du die Sendung gesehen, hättest Du dich von der Praxis überzeugen lassen können.

[sirdir]

aber wenn sich dann die Räder ja nicht bewegen bewegt sich ja auch das Band nicht und somit auch das Flugzeug nicht. Bleibe bei meiner meinung, dass es nicht abhebt. das Band beginnt sich ja nicht einfach so zu drehen

 

Nachdem dich alles nicht überzeugt hat: Stell dir mal ne 747 auf nem Laufband stehend vor. Und du glaubst nun ernsthaft, die 747 bleibt bei vollem Schub stehen, nur weil sich das Laufband dreht? ;) Wie sollte das möglich sein? Oder nimm meinetwegen einen Autoprüfstand und stell die 747 da drauf ;)

 

Die Aufgabenstellung ist aber tatsächlich falsch. Ausgangspunkt für das Gedankenexperiment wäre dieselbe Situation mit einem Auto - das dann auch tatsächlich still steht (wie auf einem Prüfstand). So müsste die Aufgabe auch formuliert sein.

Jetzt - wie ich schon vor 2 Jahren mal geschrieben habe: Gibt dem Auto auf dem Prüfstand mal nen heftigen Tritt - das Entspricht dann dem Triebwerk.

Du wirst sehen, das Auto steht plötzlich nicht mehr still.

[Hägar]

Winter 2007/08, Beitrag #56

 

....am Beispiel eines JumboJets:

Dessen Triebwerke erzeugen einen Startschub von 100 Tonnen. Damit er trotz dieser Schubkraft stehen bleibt, braucht es eine "Gegenkraft" von ebenfalls 100 Tonnen. (Aktion=Reaktion)

Und wie nun soll ein Förderband via frei drehende Räder eine Kraft von 100 Tonnen auf das Flugzeug übertragen?:D ..

 

 

Sommer 2008, Beitrag #292

 

..... Stell dir mal ne 747 auf nem Laufband stehend vor. Und du glaubst nun ernsthaft, die 747 bleibt bei vollem Schub stehen, nur weil sich das Laufband dreht? ;) .....

 

 

Weit haben wir es gebracht......

 

Weitere vergleichbare Beispiele wären wohl rein zufällig.

 

 

 

Gruss

 

Ruedi (der sich nächsten Winter wieder zum Thema melden wird)

[selli]

Dieser Thread ist schon belustigend. Da wird auf anschauliche und auf wissenschaftlich einigermaßen exakte weise argumentiert, daß der Flieger abheben muß und ein paar unverbesserliche glauben immer noch daß der am Boden bleibt. Vielleicht haben die ja Flugangst? :007:

 

Ich habe es da einfach: nachdem ich einige Beiträge gelesen habe, war mir klar, wie der Hase hoppelt. Ich hatte hinreichend viel Physik als Hauptfach an der Universität studiert (6 Semester) bevor ich auf die Informatik gewechselt habe (Physik immer noch Nebenfach) um das Problem zu durchschauen. Ich kann mich also zurücklehnen und zuschauen. Das hier ist ganz großese Kino!

 

Aber ein anschauliches Argument möchte ich Euch nicht vorenthalten: Man nehme an, die Räder des Fliegers hätten einen Antrieb, könnten also, wenn der Flieger in der Luft ist, einfach in Drehung versetzt werden. Man nehme weiters an, daß eine ausgeklügelte Logik die Räder immer auf exakt der Drehzahl hält, die sie hätten, wenn bei der aktuellen Geschwindigkeit den Boden berührten. Jetzt nehmen wir noch ein Band, daß exakt in die andere Richtung läuft mit eben der gleichen Geschwindigkeit, die der Fliger in der Luft hat. Und nun nehmen wir an, der Flieger setze auf eben diesem Band auf. Wenn die "Flieger-bleibt-am-Boden"-Fraktion recht hätte, müßte der Flieger nun schlagartig angehalten werden (wobei das Fahrwerk abbrechen dürfte, aber nun gut)...

 

Ich klinke mich an dieser Stelle aus der Argumentation aus und amüsiere mich mitlesend weiter :D

[mckee14]

ohne die 12 seiten hier gelesen zu haben, stimme ich der aussage "das flugzeug hebt ab" in jedem falle zu - der schub muss ja irgendwo hin :)

 

aber mit der aufgabenstellung bin ich immer noch unzufrieden hehe...

 

wie dem auch sei, wenn die vorgabe lautet, die vorwärtsbewegung der räder in relation zum boden (!) zu verhindern, ist dies gleichbedeutend damit, die vorwärtsbewegung des ganzen flugzeuges zu verhindern. dazu müsste das band enorm (!) beschleunigen und würde wohl sehr schnell an die physikalischen grenzen kommen (genauso wie das fahrwerk). angenommen das experiment ist rein theoretischer natur und wir lassen diese faktoren ausser acht, so würde das band so lange immer schneller und schneller drehen, bis es (zusammengenommen mit dem ansaugen und ausstossen der triebwerke) einen genügend "grossen" und schnellen luftstrom erzeugt, der durch am-flugzeug-vorbeiströmen das flugzeug abheben lässt. es fliegt also, aber quasi stehend über dem boden, in einer beschleunigten luftmasse.

 

variante 2 - das DREHEN der räder soll verhindert bzw. ausgeglichen werden.

diese version ist absolut kein problem. das band beschleunigt zusammen mit dem flugzeug in die startrichtung, die räder drehen sich nicht, das ganze flugzeug wird auf dem band stehend immer schneller und schneller bis es abhebt. es fliegt also auch, und in dieser variante sogar ganz normal (beschleunigtes flugzeug in stehender luftmasse)

 

... aber wenn wir schon beim thema sind (harhar): man könnte auf diese art ultrakurze landebahnen für grosse vögel bauen ;). landen auf einem gegenlaufenden förderband...

[Haslivet]

Mann o Mann da hab ich wieder was angezettelt :D :D :D

 

Dabei könnt ihrs drehen und wenden wie ihr wollt, bei dem Gedankenexperiment hebt das Flugzeug ab.

 

Wers nicht glaubt, solls halt lassen!

 

Das Spielchen kommt mir so vor, wie folgendes Gedankenexperiment:

Man lege eine Schnur um die Erde, dann verlängere man diese um genau 1 Meter. Wie gross ist die Distanz Erde-Schnur, wenn die Schnur wieder straff gezogen wird?

Antwort: 1/2Pi also ungefähr 15.9

 

Der Anfangsumfang spielt überhaupt keine Rolle

 

Theo

[Marc El]

Griaß eich,

 

bitte nicht gleich geißeln, wenn ich da etwas falsch verstehe:D:

 

Das Flugzeug fährt gar nicht auf dem Laufband, sondern rutsch viel mehr darüber? Ich meine es so, dass die Räder stehen und sich das Gummi vom Flugzeug abnutzt?

 

Stimmt das?

[sirdir]

Das Flugzeug fährt gar nicht auf dem Laufband, sondern rutsch viel mehr darüber? Ich meine es so, dass die Räder stehen und sich das Gummi vom Flugzeug abnutzt?

 

Nein, das Gummi würde sich nicht abnutzen. Das Band würde dann genau so schnell wie das Flugzeug nach vorn fahren. Nur dann bewegen die Räder sich nicht. Trotzdem würde das Flugzeug abheben ;) Das ist dann aber nicht die gestellte Aufgabe.

[blipper]

Echt spannend hier :D

 

Ich komme je länger je mehr zum Schluss, dass die Aufgabe eine einzige Ver*****e ist, und vermutlich nur geschrieben wurde, um Ingenieure gegen Physiker/Mathematiker gegeneinander auszuspielen.

 

Es gibt 3 Punkte, die meiner Meinung nach in der Aufgabe eine Rolle spielen:

 

 

1. Die ganz einfache Tatsache, dass sich das Flugzeug nicht am Band abstösst, sondern an der Luft - also kann das Flugzeug abheben, da dem Flugzeug egal ist, wie schnell sich das Band unter dem Flieger dreht. (Ansicht der Piloten). Hier könnte die Aufgabe eigentlich schon zu ende gelöst sein

 

2. Die etwas verwirrende Tatsache, dass sich das Band "so schnell dreht wie die Räder". Hier kommen dann die Mathematiker zum Zuge, die sagen, das Band drehe sich sofort mit unendlicher Geschwindigkeit, da je schneller das Band dreht, je schneller die Räder drehen und das Band wieder schneller drehen muss. Bis einem die Räder um die Ohren fliegen...

 

3. Die (oft vernachlässigte?) Tatsache, dass die Räder, sobald sie drehen, einen Rollwiderstand besitzen, der der Schubkraft eingegenwirkt. Bei einer sehr hohen Geschwindigkeit des Bandes wäre die Widerstandskraft der Radlager so gross wie die Schubkraft, und man hätte ein Gleichgewicht der Kräfte (Schubkraft = Widerstandskraft), in dem Fall würde das Flugzeug nicht mehr beschleunigen.

 

Erinnert sich jemand an den Film "Project Slush"? Es ging darum, dass ein Flugzeug ab einer gewissen Pistenkontamination mit Pflotsch gar nicht mehr abheben KANN, weil die Widerstandkraft so schnell ansteigt, dass sie gleich gross wird wie die Schubkraft, und das Flugzeug gar nicht mehr auf Vr beschleunigen kann - und zwar auch dann, wenn die Piste theoretisch unendlich lang wäre! Etwas ähnliches würde dann auch auf dem Laufband passieren. Das Band würde so schnell drehen, dass die Widerstandskraft der Kugellager im Flugzeug die Schubkraft ausgleichen kann, und das Flugzeug auf dem Laufband steht.

 

Jetzt sind wir bei anderen Einschränkungen (Drehzahl und Temperatur der Lager) mechanischer Art, aber wenn wir die ausklammern oder als "irgendwann einmal machbar" bezeichnen, so wird das Flugzeug - rein physikalisch - nicht abheben.

 

So, und nun haut auf mich ein. und sorry, falls jemand in den vorherigen 134 Seiten ein ähnliches Argument gebracht hat...

 

Alex