Rätsel

[Kekskutscher]

Ich stelle mir gerade vor das ich neben nem Förderband stehe auf dem ein Spielzeugauto steht. Jetzt schiebe ich das Auto an der Karosserie nach vorne.
In dem Moment fängt das Laufband an in die entgegengesetzte richtung zu drehen. Was passiert: Die Reifen werden sich mit doppelt so hoher geschwindigkeit drehen. Und das Auto sich aber trotzdem bewegen.

Also müsste auch das Flugzeug abheben können, weil die Kraft auch am Körper direkt und nicht an den Achsen angreift.

[highlight=red][glow=red]Richtig[/glow][/highlight]

das ist ein super beispiel nur in dem falle ist deine hand das triebwerk oder die prop.

[BlueDevil]

danke namensfetter!

[BlueDevil]

Nach ner stunde disskusion mit nem Freund
Die Lösung:
Kann man nicht sagen

Begründung:
Es sind nicht genügend Variablen vorgegeben:
Die wichtigsten:
-Leistung des Antriebs
-Rollreibung des Fahrwerks

Es kommt also auf das Flugzeug an.

[Kekskutscher]

die leistung des antrieb ist ja genau wie ein flieger ohne laufband und die rollreibung wird ja auch mit jedem km/h weniger.
je schneller der vogel wird desto geringer wird der rollwiederstand!!!


wo sind denn unsere denkprofis!! agrumi, schwab usw.
würde gerne mal deren meinung dazu höhren.

[chr-mt]

Hi,
naja, die Rollreibung dürfte bei der doppelten Drehzahl der Räder kaum
den Vortrieb so stören, daß der Flieger nicht abhebt.
Es sei denn, die Reifen platzen und die Kiste liegt dann auf dem Bauch

Gruß
Christopher

[BlueDevil]

und bei ner uralten propellermaschine???

[johann]

das die reifen platzen wird bei der fragestellung schon ausgeschlossen, sollte auf jedenfall klappen. wer tested im masstsab 1:10? muss ja kein jumbo/turbine sein

[Patanjali]

BlueDevil hat ein sehr schönes und anschauliches Beispiel gegeben mit dem Auto und Arm. Er hat auch recht: das Flugzeut hebt ab, auch wenn sein Beispiel nicht korrekt ist, und zwar ist die Geschwindikeit der Autoreifen nicht der des Arms, sondern der des Arms+der des Flugzeuges, d.h. die Annahme in der Aufgabenstellung (Band nimmt gleiche Geschwindigkeit an wie die Reifen) stimmt nicht mehr.

Die Vortriebskraft ist konstant. Suchen wir mal nach der Gegenkraft. Den Radlager-Widerstand müssen wir Null annehmen, weil sonst hebt der Vogel wirklich nicht ab (weil die Radlagerwiderstände mit der Radrotationsgeschwindigkeit wachsen und somit genausogroß wie die Vortriebskraft werden können). Also gehen wir nur mal von Rollreibung aus (die muss vorhanden sein, weil sonst drehen sich die Räder gar nicht und das Band hat somit kein Interesse, zu beschleunigen, weil die Räder ja auch nicht rotieren, d.h. der Vogel rutscht nur über das "Eis"). Die Rollreibungsverluste sind aber geschwindigkeitsunabhängig (zumindest in einem idealen Modell) und immer kleiner als die Vortiebskraft (das kann man annehmen weil sonst würde der Vogel auch bei stehender Landebahn nicht abheben können). Somit gibt es eine Netto-Vortriebskraft und der Vogel beschleunigt und hebt ab.

Die Aufgabenstellung hat auch einen kleinen logischen Widerspruch, wie schon einige festgestellt haben, da das Band nur gegenwirken kann, falls eine GEschwindigkeitsdifferenz da ist. Jetzt kann man philosophieren, was passiert, wenn die Differenz unendlich klein ist und der Bandregler unendlich schnell reagiert ... darauf lasse ich mich nicht ein, aber das ist eh Wurscht, weil die Gegenkraft ja geschwindigkeitsunabhängig ist.

In Realität hat man natürlich mit der Geschwindigkeit (nicht mit der DIffernenz, sondern absolut!) wachsende Lagerverluste, d.h. falls das Band wirklich unendlich schnell gegenwirken und unendlich schnell laufen könnte, würde die gesamte Schubkraft die Lager verheizen. Ein reales Band und einen realen Gegenregler wollen wir gar nicht mal betrachten.

hat hoffentlich geholfen.

[BlueDevil]

wieso sollte das die Lager verheizen?
Ich sag jetzt mal nen Passagierflugzeug muss 250km/h drauf haben um zu starten.
Wenn es jetzt auf dem Band starten sollte würde das bedeuten das die Radlagerung sich so schnell drehen würde wie wenn der Vogel 500 km/h schnell rollen würde oder nicht?

Sprich wenn man einen Körper auf das Band legen würde würde dieser sich mit 250 km/h bewegen.

Da steht ja nix davon dass das Band sich so schnell bewegt das die Rollreibung genau so groß wird wie die Kraft der Triebwerke.

Und das müsste ja der fall sein wenn das Flugzeug sich nicht bewegen soll.
Und dann würden sich auch die Lager/Reifen verabschieden...

Und zur reaktionsgeschwinigkeit des Bandes:
Selbst wenn das Band sich mit doppelt so schneller geschwindigkeit bewegen würde wird das Flugzeug sich bewegen. Also sollte die Reaktion des Bandes egal sein.

[Patanjali]

Da steht ja nix davon dass das Band sich so schnell bewegt das die Rollreibung genau so groß wird wie die Kraft der Triebwerke.

Das behaupte ich ja auch nicht, ganz im Gegenteil. Hab ja gesagt, dass die Rollreibung nicht geschwindigkeitsabhängig und kleiner als die Vortriebkraft ist. Ich hab nur nach Bedingungen gesucht, damit der Vogel stehenbleibt. Das könnte entweder die Rollreibung sein (kann's aber nicht sein, siehe meinen Post), oder die Lagerverluste. Da letzteres als ideal=Null angenommen wird (ansonsten werden sie halt wirklich "verheizt"), bewegt sich der Vogel.

Das war nur meine Art der Beweisführung: beweisen, was der Fall sein müsste, damit er stehenbleibt. Und falls diese Bedingungen nicht der Fall sind, fliegt er.

[merlin]

also mir fehlt immer noch die vorstellungskraft wie ein flugzeug abheben soll bei dem die flächen nicht angeströmt werden. meines wissens hebt ein flugzeug ab, weil an der flächenober un unterseite verschiedene luftgeschwindigkeiten herrschen.
und wo sollen die herkommen wenn das flugzeug quasi steht?

hoffe ihr könnt meine denkblockade irgendwie lösen.


micha

[Blade]

Nix Denkblockade..

Bloss weil die Räder in Abhebegeschwindigkeit drehen und die Triebwerke laufen, fliegt nen Flugzeug nicht.

Wenn das Flugzeug mit Full-Power Antrieb einfach von einer Riesenhand in der Luft gehalten würde und dann losgelassen würde, täts auch runterfallen.

Weil es fehlt die KINETISCHE SCHWUNG-ENERGIE

Hoffe, das beendet die Frage zufriedenstellend

[Blade]

Nachtrag:
Das mit der Riesenhand ist ja nur ne andere Art den Zustand mit dem Fliessband zu beschreiben.

Nur: Wenn mans sich mit der Hand vorstellt, und an ein Modellflugzeug denkt - weil damit kann mans ja machen - dann merkt man:
Klappt nicht.
Es sei denn man nimmt natürlich nen Slowflyer oder was übermotorisiertes, was kein Äquivalent zu den "Grossen, Richtigen" Flugzeugen hat....

[Patanjali]

@Merlin: bei dem Rätsel ist es eigentlich Wurscht ob es sich um ein Flugzeug handelt oder um einen anderen beräderten Körper, auf den von außen eine konstante Vortriebskraft wirkt (also das Triebwerk). Die Frage sollte nur sein, ob er sich bewegt oder nicht. Falls er sich bewegt (und das tut er) und er Tragflächen hat, wird er irgendwann auch abheben, weil dann seine Tragflächen durch die Vorwärtsbewegung tatsächlich umströmt sind.

Falls das ganze ein motorisiertes Auto wäre, würde es aber wirklich stehen bleiben, weil die ganze Antriebskraft in die Räder geht, die ja keinen Angriffspunkt haben, weil wir ja so ein intelligentes Band drunter haben.

[chr-mt]

Bloss weil die Räder in Abhebegeschwindigkeit drehen und die Triebwerke laufen, fliegt nen Flugzeug nicht.

Stimmt.
Aber genau das tun sie ja nicht
Sie drehen eben doppelt so schnell.
Weil der Antrieb nicht durch die Räder geschieht, sondern von außen (Triebwerk) und die Räder deshalb unerheblich sind.
(Mal von der Reibung abgesehen)

Gruß
Christopher