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

[comandant]

Ich denke, das Flugzeug wird rückwärts fliegen :008:

Spass zum Aufmuntern :)

 

Gruss, Omar.

[Valkyrier]

Salü Dominik!

 

Genau deshalb habe ich die Annahme getroffen, Rollreibung oder Rollwiderstand = 0

 

Grüessli Chregu

[Robert Grünig]

Und zwar nicht die im Kugellager (die kann man von mir aus in der Tat vernachlässigen), aber die Reibung zwischen Boden und Rad.

 

Auch die Reibung zwischen Boden und Rad ist gegen die Schubkraft einer Turbine chancenlos. Vorallem wenn man bedenkt, dass das Verhältnis Reibungskraft/Drehzahl abnehmend ist.

[Danix]

Leute, ihr scheint hier etwas abzudriften. Auch die Stud. phys...

 

Wer je einmal Physikunterricht genossen hat, dem haben immer diese Experimente auf der schiefen Ebene gefallen, wo man die Zeit mass und die Strecke. Also, ich schreibe euch jetzt mal diese Messungen auf:

 

 

Zeit 0 sek: Flugzeug steht, Band steht, Triebwerk aus.

Zeit 1 sek: Flugzeug 10 m/s, Band -10 m/s, Triebwerk voll an, Rel V 0 m/s

Zeit 2 sek: Flugzeug 20 m/s, Band -20 m/s, Triebwerk voll an, Rel V 0 m/s

Zeit 3 sek: Flugzeug 30 m/s, Band -30 m/s, Triebwerk voll an, Rel V 0 m/s

Zeit 4 sek: Flugzeug 40 m/s, Band -40 m/s, Triebwerk voll an, Rel V 0 m/s

Zeit 5 sek: Flugzeug 50 m/s, Band -50 m/s, Triebwerk voll an, Rel V 0 m/s

Zeit 6 sek: Flugzeug 60 m/s, Band -60 m/s, Triebwerk voll an, Rel V 0 m/s

Zeit 7 sek: Flugzeug 70 m/s, Band -70 m/s, Triebwerk voll an, Rel V 0 m/s

Zeit 8 sek: Flugzeug 80 m/s, Band -80 m/s, Triebwerk voll an, Rel V 0 m/s

 

Also, noch Fragen? Es kommt übrigens auch nicht auf die Reibung drauf an. Dieses Beispiel ist absolut praktisch. Man könnte das jederzeit nachspielen, ohne irgendwelche Hypothesen oder Ausschlüsse in der realen Welt machen zu müssen.

 

Gruss noch an den Phyisker - ein weiteres Beispiel dass nicht alle Wissenschaftler alles wissen ;-)

[Valkyrier]

@ DaniX

 

Und wohin fliesst die Energie, welche die Triebwerke an die Luft als Impuls abgeben???

Wenn auch du annimmst, das ganze System Laufband und Räder sei Widerstandslos, muss die Energie irgendwie umgewandelt werden...

Deshalb ist deine Überlegung falsch

 

Grüessli Chregu

[Herbert Frehner]

@Dani

 

Ja, Dani du liegst nun wirklich "genial" daneben. Und wenn du mit Physiker mich gemeint hast, ich bin Ingenieur und nicht Physiker. Aber danke für die Blumen.

 

Herbert

[niemand]

Dem Flugzeug ist egal in welche Richtung und aus welchem Grund die Räder drehen, es "ruht" auf dessen Achse. Also wird der Triebwerkschub in Vorwärtsbewegung umgemünzt und das Flugzeug beschleunigt bis zur Abhebegeschwindigkeit. Zugegeben, der Rollwiderstand ist eine ernstzunehmende Kraft und könnte bei wenig Leistung prohibitiv werden. Deshalb auch der Unterschied in der T/O Performance nach dem Abheben (alles nachzulesen bei T/O Perf. Sachbücher, Segemente 0 und 1).

Effektiv wäre es schwer ein so langes Rollband herzustellen. In der Aufgabe spricht man von 3000m, die wären dann sehr schnell aufgebraucht - was dann?

Der Versuch wurde übrigens schon gemacht, es beschleunigt tatsächlich.

Gruss David

[Robert Grünig]

@Danix

 

Deine Annahmen sind schlichtwegs falsch. Das Band und die Räder haben physikalisch (fast) nichts mit dem Schub und der Geschwindigkeit zum festen Boden zu tun. Das sind zwei verschiedene par Schuhe.

[Flo]

Der Versuch wurde übrigens schon gemacht, es beschleunigt tatsächlich.

 

Ahja? Das wollte ich nämlich grad vorschlagen :D Ist das irgendwo dokumentiert?

[Danix]

Valyrier, Die Luft hinter dem Triebwerk wird weggeblasen. Nimmst du an, dass diese Luft die vordere Luft beschleunigt, und diese Luft dann genügend stark bewegt dass das Flugzeug abhebt? Das könnte man sich in einem stark verengten Strömungskanal vorstellen. Allerdings gibt es dabei starke Verwirbelungen und das dürfte wohl nicht ganz ausreichen, um die Luft über dem Flügel schnell genug zu machen.

 

Wie gesagt, das Flugzeug hebt erst ab, wenn die Luftströmung so schnell ist wie die Abhebegeschwindigkeit, weil bei dieser Geschwindigkeit erzeugt der Flügel genügend Auftrieb, um das Gewicht des Flugzeuges vom Boden abzuheben.

 

Es ging mir bei meinem "Experiment" darum, den Leuten wie sirdir zu zeigen, dass sie die Übungsanlage nicht verstanden haben. Er (und andere) hat gesagt, dass sich das Flugzeug bewegt. Sobald du mal verstanden hast, dass sich das Flugzeug nicht bewegt, ist die Aufgabe praktisch gelöst.

 

David, du bitte nicht auch noch! Du hast die SLS bestanden, bitte tu mir das nicht an! Bist du einverstanden, dass das Flugzeug relativ zum Boden still steht? Kannst du mir wenigstens da beipflichten?

 

Herbert, ich meinte den Beitrag, wo der Vater der Physiker war...

 

Dani

[comandant]

Hoi Molch

 

Ich habe Maschinenbau studiert an der ETH.. Nichts gegen deinen Vater, aber auch ETHler können Überlegungsfehler machen. Dafür sind sie lernfähig :)

 

Gruss, Omar.

[Robert Grünig]

@Danix

 

Ich habe eher das Gefühl, dass du einer der wenigen bist, welche noch nicht begriffen haben, dass nirgends geschrieben steht, dass das Flugzeug steht (ausser logischerweise am Anfang des Experimentes). Im gegenteil, das wäre höchstens eine mögliche,falsche, Antwort auf die Frage.

[joh-k]

Wie gesagt, das Flugzeug hebt erst ab, wenn die Luftströmung so schnell ist wie die Abhebegeschwindigkeit, weil bei dieser Geschwindigkeit erzeugt der Flügel genügend Auftrieb, um das Gewicht des Flugzeuges vom Boden abzuheben.

 

Voilà!

Nur, das von dem gar nie die Rede war. :)

 

Ich werde das Gefühl nicht los, dass in diesem Satz seine Einsicht des bisherigen Fehlglaubens versteckt ist. ;)

 

Gruss

Johannes

[niemand]

Ja Dani, ich lebe noch.

Nein, Dani ich pflichte dir nicht bei: Das Flugzeug steht relativ zum Boden eben nicht still, es beschleunigt.

Überdenke es nochmal, anderes vielleicht auch.

Gruss David

[Ueli Zwingli]

Da haben so viele einen Senf dazugegeben, wo ist aber die Wurst? :p ;)

[Danix]

Also, können wir das kurz miteinander erarbeiten?

 

 

Eure Hypothese ist also, dass sich das Flugzeug bewegt.

 

Erste Testanordnung:

Wir nehmen eine Seifenkiste (ein Gefährt). Stellen ihr ein Triebwerk drauf. Dann stellen wir die Seifenkiste auf das Förderband.

Wir starten das Triebwerk, die Seifenkiste will beschleunigen. Das Förderband schaltet den Retourgang ein und hält dagegen.

Wo ist die Seifenkiste? Sie bleibt an Ort.

 

Zweite Testanordnung:

Wir setzen der Seifenkiste Flügel an. Alles bleibt genau gleich. Triebwerk ein. Laufband fährt. Wo ist die Seifenkiste?

 

 

Das Problem des Auftriebs können wir später lösen.

 

Können wir uns einigen, dass die Seifenkiste relativ zum Boden an Ort bleibt?

[fifo]

Leute, ihr scheint hier etwas abzudriften. Auch die Stud. phys...

 

Wer je einmal Physikunterricht genossen hat, dem haben immer diese Experimente auf der schiefen Ebene gefallen, wo man die Zeit mass und die Strecke. Also, ich schreibe euch jetzt mal diese Messungen auf:

 

 

Zeit 0 sek: Flugzeugrad steht, Band steht, Triebwerk aus.

Zeit 1 sek: Flugzeugrad 10 m/s, Band -10 m/s, Triebwerk voll an, Rel Vradband 0 m/s

Zeit 2 sek: Flugzeugrad 20 m/s, Band -20 m/s, Triebwerk voll an, Rel Vradband 0 m/s

Zeit 3 sek: Flugzeugrad 30 m/s, Band -30 m/s, Triebwerk voll an, Rel Vradband 0 m/s

Zeit 4 sek: Flugzeugrad 40 m/s, Band -40 m/s, Triebwerk voll an, Rel Vradband 0 m/s

Zeit 5 sek: Flugzeugrad 50 m/s, Band -50 m/s, Triebwerk voll an, Rel Vradband 0 m/s

Zeit 6 sek: Flugzeugrad 60 m/s, Band -60 m/s, Triebwerk voll an, Rel Vradband 0 m/s

Zeit 7 sek: Flugzeugrad 70 m/s, Band -70 m/s, Triebwerk voll an, Rel Vradband 0 m/s

Zeit 8 sek: Flugzeugrad 80 m/s, Band -80 m/s, Triebwerk voll an, Rel Vradband 0 m/s

 

Also, noch Fragen? Es kommt übrigens auch nicht auf die Reibung drauf an. Dieses Beispiel ist absolut praktisch. Man könnte das jederzeit nachspielen, ohne irgendwelche Hypothesen oder Ausschlüsse in der realen Welt machen zu müssen.

 

Gruss noch an den Phyisker - ein weiteres Beispiel dass nicht alle Wissenschaftler alles wissen ;-)

 

Nun stimmt es. Aber wie das andere Genie (ich glaube Einstein) schon gesagt hat ist alles relativ, auch die Geschwindigkeit. :D Wir wollen nun, dass der Flügel angeströmt wird, weil erst dann fliegt das Flugzeug (hier sind wir uns Gottseidank einig). Also müssen wir das Flugzeug gegenüber der Luft bewegen. Richtig?

 

Nun stelle Dir doch mal vor, Du seist überaus Gross und kannst das Flugzeug mit der Hand verschieben, also sowas wie ein Modellflugzeug auf einem Modelllaufband. Die Bremsen sind gelöst, das Band läuft nicht weil der Stecker rausgezogen ist. Nun kannst Du das Flugi hin und her schieben. Macht spass, nicht? Nun hast Du auch ganz klein wenig Auftrieb, schliesslich bewegen wir das Flugezug gegenüber der Umgebungsluft.

 

Nun hälst Du das Flugzeug fest und lässt das Rollband laufen (Stecker nicht vergessen). Jetzt drehen sich die Räder in die entgegengesetzte Richtung wie das Band, das Flugzeug bewegt sich nicht. Du darfst ruhig die Bandgeschwindigkeit variieren, egal, die Räder drehen immer gleich schnell wie das Band. Das ist der Fall, den Du oben annimmst.

 

Jetzt bewegst Du das Flugzeug von Hand auf dem laufenden Band bei irgendeiner Bandgeschwindigkeit vor und zurück. Auch hier kannst Du die Bandgeschwindigkeit nach Lust und Laune anpassen. Aber nun hast Du ganz klein wenig Auftrieb, nicht? Das Flugzeug bewegt sich schliesslich gegenüber der Umgebungsluft. Nun ersetzt Du Deine Hand durch ein Triebwerk, das Flugzeug beschleunigt nach vorn und hebt irgendwann mal ab.

 

Hats Klick gemacht?

 

Gruss

[Robert Grünig]

@Danix

 

Ich möchte das Forum zwar nicht überfüllen, möchte meine Erklährung dennoch nochmals posten, falls du sie noch nicht gelesen hast.

 

Nun' date=' das Flugzeug versucht zu starten. Das heisst; T/O-Power und schon heulen die Triebwerke auf und wir bekommen eine Vorwärtsgeschw.. Die Räder beginnen zu drehen und das Band auch. Durch den Widerstand in den Lagern der Räder erhalten wir eine Kraft die in die gleiche Richtung wirkt wie sich das Band (oben) dreht (also rückwärts). Um an Ort und Stelle zu bleiben, müssen wir diese Kraft mit dem Schub ausgleichen (Gleichgewicht). Da wir jedoch Take-Off-Power gesetzt haben, übertrifft die Kraft der Triebwerke den Reibungswiederstand der Radlager bei weitem. Das heisst, das Flugzeug gewinnt gegenüber dem festen Boden an Geschw., da nicht genug Kraft entgegenwirkt da die Räder frei und gut gelagert sind. Das einzige was die Räder machen, ist eine exponentiale Zunahme der Drehzahl bei der Beschleunigung des Rumpfes gegenüber dem Festen Boden. Das hat aber in keinster weise einen Einfluss auf den Auftrieb des Fliegers. Wenn wir dann die nötige Geschw. ereicht haben, können wir ganz normal abheben. Für etwas ist das Band ja 3km lang. (Punkt)

[/quote']

 

edit: fifo war schneller und erst noch viel besser! ;)

[joh-k]

Wir starten das Triebwerk, die Seifenkiste will beschleunigen. Das Förderband schaltet den Retourgang ein und hält dagegen.

Wo ist die Seifenkiste? Sie bleibt an Ort.

 

Nicht, wenn der Rollwiderstand gleich Null ist, wie hier ja hypothetisch angenommen.

 

Wenn Deine Seifenkiste a) auf dem Förderband festgebunden wäre und b) der Förderband-Motor gleich stark wie das Triebwerk wäre, dann wäre dem so. ;)

 

Gruss

Johannes

[sirdir]

Tun wir aber nicht! Sonst hat die Aufgabe gar keinen Sinn! Ein Rad ist halt mal ein Rad (und ein Reifen wird absichtlich so gebaut, dass die Reibung möglichst gross ist) und kein Schlittschuh.

 

Gruss

Dominik

 

Das ist eben das Problem der Aufgabe. Lange bevor die Räder so schnell drehen könnten, dass da genug Reibung entsteht, um die Kraft der Triebwerke aufzuheben würde das System an allen Ecken und enden zusammenfallen, die Reifen währen wohl nahe an Lichtgeschwindigkeit :) und das Förderband auch. Ausserdem würde die Auflagefläche wohl kaum ausreichen, um diese Kraft noch ohne immensen Schlupf zu übertragen. Das macht diese Aufgabe so sinnlos. *wenn* man es rein theoretisch betrachtet und davon ausgeht, dass das Laufband die Räder 'stillhalten' kann, dann fliegt das Flugzeug wohl tatsächlich nicht. Aber das sind halt etwas viele *wenns*...

[Danix]

Ihr habt recht!

 

Ich nehme alles zurück und behaupte das Gegenteil! Entschuldigung für alle Beleidigungen und Verunglimpfungen. Ich bin schuld an allem und bin der dümmste <ehrlich>!

 

Genausogenommen könnte man das Förderband vorwärts drehen, es verändert sich nichts an der Beschleunigung des Flugzeuges (ausser ein bisschen Reibung).

 

Danke für eure intensive Diskussion! David hat mich auf den richtigen Punkt gebracht. Er hat die beste Erklärung gefunden.

 

Euer Dani

[niemand]

Dani

Chapeau!

Gruss David

[sirdir]

Es ging mir bei meinem "Experiment" darum, den Leuten wie sirdir zu zeigen, dass sie die Übungsanlage nicht verstanden haben. Er (und andere) hat gesagt, dass sich das Flugzeug bewegt. Sobald du mal verstanden hast, dass sich das Flugzeug nicht bewegt, ist die Aufgabe praktisch gelöst.

 

Ich habe tatsächlich Mühe, da das ganze eben nicht so realistisch ist. Davon abgesehen, dass man sich mal darüber klar werden müsste, welche Kräfte man ansieht und welche man vernachlässigt, geht's doch auf jede Art und Weise nicht auf.

Wenn das Band immer so schnell laufen würde wie die Räder, müsste sich das ja sofort auf 'unendliche' Geschwindigkeit hochschaukeln (oder wo wäre denn die Grenze? - immer wenn man Energie zuführt, würde das zu einer Beschleunigung des Systems führen)

Wenn das Band entgegengesetzt laufen würde, so dass die Räder stillstehen, wie schnell soll das Band da drehen? Die Räder stehen ja immer still und wenn sich das Flugzeug tatsächlich nicht bewegen soll, muss demzufolge auch das Band stillstehen... Die Räder drehen sich ja aber auch erst, wenn sich das Flugzeug nach vorne bewegt. Es bewegt sich aber nach vorne wegen dem Schub. Ich kann mir nicht so recht vorstellen, was das Band nun genau mit den Rädern machen soll, damit sie wieder stillstehen, resp. wie sie den Flieger wieder bremsen - oder gar an den Ursprungsplatz zurückbewegen sollen. Dafür wäre ein immenser Impuls nötig, der IMHO eher das Fahrwerk abresisen würde ... aber eben, Theorie und Praxis.

[bleuair]

Das Forum hat jetzt 3 Stunden lang gekocht wegen dieser Diskussion!

Ich habe es 24h kochen sehen!

 

Wer ein wenig googlet, zB so, merkt, dass es zur Zeit keine wichtigere Frage zu geben scheint, die Foren sind voll damit :001:

[fifo]

Ich bin schuld an allem und bin der dümmste <ehrlich>!

 

 

Darfst Du so nicht sagen, kenne da noch ganz andere Kaliber :D :D :D

 

Gruss Philipp