Rätsel

[Groucho]

dann hattest du aber nen schlecht physikprof.
wieso blockieren die räder?
schauen wir das problem mal von weiter ferne an:
warum fliegt ein flugzeug?
ich habe gelernt: weil die strömungsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen oberer seite des flügelprofils und der unteren seite oben einen unterdruck erzeugen punkt.
die räder blockieren ja nicht (die laufen frei, wenn die lager nicht kaputt sind )

Mein Physikprof war recht gut und mein Regelungstechnik-Prof noch besser

Noch mal: Trenn mal die Punkte "Aerodnamik" und "Fahrwerk".

Das Fahrwerk wird ein Opfer der Regelungstechnik- das Laufband läuft entgegengesetzt der Laufrichtung der Räder in derselben Geschwindigkeit. Damit hebt das Laufband die Raddrehung auf- je schneller die Räder drehen wollen, desto mehr wirkt das Laufband dagegen => Der Zustand des Systems Fahrwerk-Landebahn geht auf null.

Die Turbinen blasen derweil immer noch, mssen aber gegen den Widerstand der stehenden Räder arbeiten. Wir erinnern uns: Die Räder können nicht drehen, weil das Laufband gegenwirkt.

Bleiben zwei Variablen: Der Schub nach vorne durch das Triebwerk und die Kraft nach hinten durch die Reibung der stehenden Reifen.

Die Differenz daraus führt zur Geschwindigkeit des Flugzeugs dv, die dann über die Abhebegeschwindigkeit hinaus gehen muss, damit das Strömungsprofil für Auftrieb sorgt.

Oliver

[nopa]

hallo, vielleicht wäre es ratsam, dass du die Bremsen löst, ansonsten könnte sich der Flieger mit dem Start schon schwer tun

[Vex]

da tut nix reiben, wenn es optimal "geregelt" ist ausser wie nopa schon sagte wenn die bremse noch drinnen ist
ganz pingelig betrachtet startet der flieger sogar noch schneller da keine rollreibung vorhanden ist.

[Groucho]

da tut nix reiben, wenn es optimal "geregelt" ist ausser wie nopa schon sagte wenn die bremse noch drinnen ist
ganz pingelig betrachtet startet der flieger sogar noch schneller da keine rollreibung vorhanden ist.

Jetzt nimmst Du Deine Maus und rollst sie übers Pad. Und in dem Moment, wo die Kugel (sofern Du eine hast) sich bewegt, bewegst Du das Pad in derselben Geschwindigkeit nach vorn. Ergebnis: "Geschwindigkeit" (Drehzahl) Kugel nimmt ab, Geschwindigkeit Pad wird angepasst auf Geschwindigkeit Kugel, usw. Endergebnis: Null Geschwindigkeit Kugel, Null Geschwindigkeit Pad.

Idealer Regelkreis: Zuckt die Kugel, zuckt das Pad dagegen -> Gegenkraft. Das kann man menschlich nicht simulieren, in der Theorie technisch schon.
Das Pad übt immer genau so viel Kraft auf wie nötig ist, um der Kugel entgegenzuwirken. Das war in der Aufgabenstellung gefordert (gleiche Geschwindigkeit, aber gegenläufig).

Warum bewegt sich die Maus trotzdem ? Weil die Kraft des Arms stärker ist als die Reibung der Kugel auf der Unterlage.

Das Ganze ist ein theoretisches Gedankenspiel, weil diese Regelung des Bandes technisch gar nicht existiert, aber das war ja von Anfang an so gefordert.

Oliver

[Vex]

ich denke die diskussion wird zu keinem ziel führen.
das prinzip von kraft und gegenkraft ist mir schon klar, allerdings werden die lager der räder diese soooooooooo klein halten, dass da nix blockiert.
im übrigen zuckt in einem idealen regelkreis nichts, sonst solltest du die regelparameter wohl besser nochmals überdenken
und noch zur maus: warum bewegt sich das flugzeug trotzdem? weil die turbinen mehr kraft haben als die reibung der lager der räder

[Haaarald]

@Oliver: Du kannst doch nicht einen Regelkreis aus zwei unabhängigen machen...
Regelkreis geht nur wenn sich die Regel- resp. Stellgrößen aufeinander auswirken - mit einem Lager (wie in den Rädern) geht das nicht!

Bin mal gespannt ob dieser Thread den Laberthread in der Länge schlägt...

[Groucho]

im übrigen zuckt in einem idealen regelkreis nichts, sonst solltest du die regelparameter wohl besser nochmals überdenken

Arrgh, jetzt dachte ich, ich erklärs so, dass es verständlich ist und führ das Zucken ein und jetzt dreht einer einen Strick

und noch zur maus: warum bewegt sich das flugzeug trotzdem? weil die turbinen mehr kraft haben als die reibung der lager der räder

Hab ich auch nicht anders behauptet.
Die Radlager reiben ja nicht- es steht der Reifen auf der Bahn und der blockt durch Reibung, weil die sich bewegende Landebahn ein sich Drehen nicht zulässt.

Oliver

[Haaarald]

im übrigen zuckt in einem idealen regelkreis nichts, sonst solltest du die regelparameter wohl besser nochmals überdenken

Arrgh, jetzt dachte ich, ich erklärs so, dass es verständlich ist und führ das Zucken ein und jetzt dreht einer einen Strick

Du hast es schon schwer. Da versucht man den Leuten so gut was Falsches zu erklären und dann will's keiner kapiern!

Harald (der im fliegenden Flugzeug sitzt )

[Groucho]

im übrigen zuckt in einem idealen regelkreis nichts, sonst solltest du die regelparameter wohl besser nochmals überdenken

Arrgh, jetzt dachte ich, ich erklärs so, dass es verständlich ist und führ das Zucken ein und jetzt dreht einer einen Strick

Du hast es schon schwer. Da versucht man den Leuten so gut was Falsches zu erklären und dann will's keiner kapiern!

Harald (der im fliegenden Flugzeug sitzt )

Bis jetzt hör ich immer nur, dass es falsch ist. Den Gegenbeleg hab ich noch nicht gehört.

Machen wir es einfach und gliedern die Thesen zur Widerlegung

1) Rollbahn läuft der Reifendrehung entgegen
2) Geschwindigkeit Rollbahn ist gleich (-Reifengeschwindigkeit)
3) Kraft wirkt der Reifendrehung entgegen
4) Aus 3) folgt Reifen werden gebremst
5) Aus 2) und 4) folgt dann Band wird langsamer
6) Aus 5) folgt Abbremsung in einen stabilen Zustand => 0
7) Reifen drehen nicht, da Rollbahn entgegenregelt
Triebwerksschub ist vorhanden und schiebt Flugzeug entgegen der aus Pkt. 7 resultierenden Kraft

So. Welchen Punkt hast Du nicht verstanden oder wünschst Du zu widerlegen ?



Oliver

[chr-mt]

Hi,
Je nach Laufrichtung des Bandes ändert sich nur die Reifen-Drehzahl.
Wenn ich mit 5 Km/H nach vorne schiebe und das Laufband auch mit 5KmH nach vorne fährt, dann bleiben die Räder stehen.
ABER: Das Auto bewegt sich trotzdem mit 5 Km/H nach vorne.
Anders rum:
Ich schiebe mit 5 Km/H.
Das Laufband fährt mit 5 Km/H nach hinten.
Drehzahl der Räder wird doppelt so hoch wie beim Stillstand des Laufbandes.
ABER: Das Auto bewegt sich trotzdem mit 5 Km/H nach vorne.

trotz aller komplizierter Regelungstechnik kann ich mein Spielzeugauto also auf einem Laufband problemlos nach vorne schieben , egal wie rum oder wie schnell das Laufband läuft..

Wieso ???Setze ich da die Pysik außer Kraft ???

Gruß
Christopher

[Groucho]

trotz aller komplizierter Regelungstechnik kann ich mein Spielzeugauto also auf einem Laufband problemlos nach vorne schieben , egal wie rum oder wie schnell das Laufband läuft..

Wieso ???Setze ich da die Pysik außer Kraft ???

Der Unterschied liegt darin, dass die Aufgabenstellung definiert, dass das Laufband in gleicher Geschwindigkeit wie die drehenden Räder läuft. Aber entgegengesetzt zur Drehrichtung.

Fahr Dein Auto auf dem Laufband vor, die Räder drehen sich langsamer. Dabei musst Du aber dann auch die Geschwindigkeit des Laufbands anpassen, da, s.o., immer dieselbe Geschwindigkeit vorhanden sein muss, wie die der Räder. Im idealen Fall hebt sich das aber auf und das System regelt sich beim Nullpunkt ein. Drehen sich die Räder eine Kleinigkeit, läuft das Band entgegen- Reifen sind "blockiert".

Oliver

[Haaarald]

Du machst mich fertig!

Fahr Dein Auto auf dem Laufband vor, die Räder drehen sich langsamer. Dabei musst Du aber dann auch die Geschwindigkeit des Laufbands anpassen, da, s.o., immer dieselbe Geschwindigkeit vorhanden sein muss, wie die der Räder. Im idealen Fall hebt sich das aber auf und das System regelt sich beim Nullpunkt ein. Drehen sich die Räder eine Kleinigkeit, läuft das Band entgegen- Reifen sind "blockiert".
Oliver

Er schiebt sein Auto mit der Hand vorwärts. Die Hand wirkt als vom Laufband entkoppelte Kraft - so wie die Turbine mit der Luft eine Vorwärtskraft entwickelt.
Dabei ist es doch völlig egal wie sich die Reifen drehen - in welche Richtung mit welcher Geschwindigkeit is wurscht. Die Kraft zur Vorwärtsbewegung kommt von außen!

Harald

[chr-mt]

läuft das Band entgegen- Reifen sind "blockiert".

Eben.
Das Band läuft!
Wenn die Räder stehen bleiben, dann läuft das Band genau mit der Geschwindigkeit, mit der ich das Auto vorwärtsschiebe.
Und wenn ich es mit 5 Km/H vorwärtsschiebe, dann läuft das Band eben mit 5 Km/H.
Aber die Geschwindigkeit des Autos gegenüber dem "Rest der Welt" ist eben 5 Km/H.

Du kannst mir nicht erzählen, daß es eine Geschwindigkeit des Laufbandes gibt, bei der sich meine Hand nicht mehr bewegen kann.


Gruß
Christopher

[speedy]

Allerdings ist ein "Auto schieben" noch etwas anderes als ein Flugzeug, das abheben will - das Auto will ja nicht abheben und es muß kein Auftrieb erzeugt werden.

Ich hab glaub zu Anfang übersehen, daß das Flugzeug trotzdem noch seine Turbinen anschmeißt ? ... dann müssen die Turbinen natürlich erstmal die Geschwindigkeit vom entgegengesetzt laufenden Band überwinden und dann noch Kraft aufbringen, um sich nach vorne "zu schieben" bis eben dann genug Auftrieb vorhanden ist oder die Landebahn zu Ende.


MFG,
speedy

[chr-mt]

Allerdings ist ein "Auto schieben" noch etwas anderes als ein Flugzeug, das abheben will - das Auto will ja nicht abheben und es muß kein Auftrieb erzeugt werden.

Also, dann mache ich an das Spielzeugauto Flügel dran und schiebe es mit 300 Km/H nach vorne

Du kannst mir nicht erzählen, daß es eine Geschwindigkeit des Laufbandes gibt, bei der sich meine Hand nicht mehr bewegen kann.

Hab' nochmal überlegt..
Bei Lichtgeschwindigkeit hätte ich dann bestimmt Probleme

Gruß
Christopher