Hebt das Flugzeug ab?

[Chief Wiggum]

Beachtet doch mal den Ansatzpunkt für die Kraft, die das Flugzeug nach vorne treiben soll.

Die Motoren erzeugen eine nach hinten gerichtete Kraft, die das Flugzeug nach vorne stösst.

Die Räder sind da ganz aussen vor, sie sorgen nur, dass zum Bezugspunkt Boden ein geringerer Reibwert entsteht. Die Räder sind für die Kraftübertragung irrelevant.

[1226]

Meine Frage bezog sich eigentlich auf die Aussage, dass sich das Flugzeug an der Luft abstösst...

Der Impulserhaltungssatz ist mir durchaus geläufig.

[Gast]

Falsch, da sich das Flugzeug nicht am Laufband, sondern an der Umgebungsluft "abstößt" - siehe der Post von Chief Wiggum.

Somit bewegt sich das Flugzeug ebenso wie auf festem Boden immer schneller vorwärts, bis es schließlich abheben kann.

Betrachten wir das Ganze etwas mathematisch.

Vorraussetzungen: Windstille, V1 = V2, perfekter Grip zwischen den Rädern und dem Band.

X = Position des Flugzeuges relativ zu der Umgebungsluft

V1 = Geschwindigkeit des Flugzeuges

V2 = Geschwindigkeit des Bandes

Das Flugzeug legt bei V1 (1Meter/Sekunde) einen Meter zurück. Das Band legt bei V2 (1Meter/Sekunde) ebenfalls einen Meter zurück, bloß in die entgegengesetze Richtung. Die zurückgelegten Strecken des Flugzeuges und des Bandes lassen sich als Vektoren v1 und v2 darstellen. Es ergibt sich, daß v1+v2 einen Nullvektor (nennt man das so?) ergibt. Ergo das Flugzeug bewegt sich nicht vom Fleck.

[Chief Wiggum]

Lonegunman: deine Aussage wäre richtig, wenn die Vortriebskraft des Flugzeuges durch die Räder auf den Boden übertragen wird.

Dem ist aber nicht der Fall.

Bleiben wir bei der Prämisse, dass V1 die Geschwindigkeit es Flugzeuges ist und V2 die des Bandes: V2 hat keinen Einfluss auf V1, sondern nur auf V3, die Rotationsgeschwindigkeit der Räder.

Mit der Prämisse, dass V2 und V3 keiner Begrenzung unterliegen und dass die Räder wie auch das Band durch extreme Geschwindigkeiten nicht zerstört werden, hebt das Flugzeug ab.

Nehmen wir doch ein anderes Beispiel:

Ein Auto an einer vorne befestigten Schnur, die Schnur an einer Winde, das Auto steht auf dem gleichen Band wie das Flugzeug, das Band verhält sich wie das Band aus dem Flugzeugbeispiel.

Du kurbelst an der Winde und verkürzt das Seil: bewegt sich das Auto vorwärts oder rückwärts?

[1226]

@LonéGunman: Das würde also im Umkehrschluss bedeuten, wenn ein Flugzeug mit 135kt auf eine Laufband landen würde, welches sich mit 135kt in entgegengesetzter Richtung bewegt, würde es von jetzt auf gleich abgebremst werden.

Bei allem Respekt, aber das ist doch absurd.

[Gast]

@Chief Wiggum

Stimmt.

Warum Flugzeug? Warum Band? Warum Räder? Sagen wir doch einfach Transrapid.

@LonéGunman: Das würde also im Umkehrschluss bedeuten, wenn ein Flugzeug mit 135kt auf eine Laufband landen würde, welches sich mit 135kt in entgegengesetzter Richtung bewegt, würde es von jetzt auf gleich abgebremst werden.

[...]

LoneGunman'sche System

Ein landendes Flugzeug besitzt einen Impuls, ungeachtet dessen (vorrausgesetzt wir haben Räder mit einer Radialgeschwindigkeit von 0, angezogener Bremse und perfektem Grip) wir bei einer Landung tatsächlich den sofortigen Stillstand zur Folge hätten -> Ankerhacken.

Chief Wiggum'sche System

Ein landendes Flugzeug besitzt nach wie vor einen Impuls, da allerdings keine Kräfte über die Räder übertragen werden würde das Flugzeug einfach durch den Impuls sich weiter in seine Flugrichtung bewegen.

[Chief Wiggum]

Chief Wiggum'sche System

Ein landendes Flugzeug besitzt nach wie vor einen Impuls, da allerdings keine Kräfte über die Räder übertragen werden würde das Flugzeug einfach durch den Impuls sich weiter in seine Flugrichtung bewegen.

Voraussetzung bei meinem System ist immer, dass die Räder keinen Energieverlust erzeugen. Du postulierst aber in deinem Sytem perfekten Grip und angezogene Bremse. Somit ist das der Unterschied.

[geloescht_JesterDay]

Chief Wiggum'sche System

Ein landendes Flugzeug besitzt nach wie vor einen Impuls, da allerdings keine Kräfte über die Räder übertragen werden würde das Flugzeug einfach durch den Impuls sich weiter in seine Flugrichtung bewegen.

Wenn man von reibungslosen Rädern, ohne Bremse ausgeht ja. Ein landendes Flugzeug wird aber Bremsen und ausserdem Airbrakes einsetzen, somit kommt es schon irgendwann zum stehen.

Wenn sich das Band aber immer so schnell bewegt, wie die Räder, wird das dennoch recht abrupt werden

[imatt]

Zwischenstand:

Shaker:

die 50°C stimmen nicht, wg. der schmelzwärme

Flugzeug:

Beide sind nicht gleich weit entfernt

Hochspringer:

Fehlt noch die Begründung

[volker81]

/mod:

Thread heißt ab nun "Freizeit-Einstein's"

Aber keine Formel der Welt kann mir erzählen, dass ein Flugzeug auf einem Laufband abhebt wenn kein Lüftchen über die Tragflächen streift.

[tauron]

Zwischenstand:

Shaker:

die 50°C stimmen nicht, wg. der schmelzwärme

Flugzeug:

Beide sind nicht gleich weit entfernt

stimmt, die korrekte Lösung steht irgendwo dadrunter

Hmm beide fliegen mit der gleichen Geschwindigkeit und unter den gleichen Bedingungen, daher gehe ich davon aus, das sie die gleiche Strecke zurücklegen. Da es sich um eine perfekte stillstehende Kugel handelt, ist es egal in welche Richtungen sie fliegen, es bleibt die gleiche Strecke.

Es sei denn einer verfliegt sich

[Ntl]

Es sei denn einer verfliegt sich

Oder der eine fliegt in Schlangenlinien :floet:

[Chief Wiggum]

Aber keine Formel der Welt kann mir erzählen, dass ein Flugzeug auf einem Laufband abhebt wenn kein Lüftchen über die Tragflächen streift.

Was verstehst du denn nicht?

Wir müssen an dieser Stelle mit zwei voneinander getrennten Bezugssystemen hantieren. Zum einen das Flugzeug mit Rückstossantrieb, was sich vorwärts bewegt, zum anderen das System Räder und Laufband. Da von dem Flugzeug über die Räder keine Kraft zur Fortbewegung übertragen wird, sondern dies über den Rückstoss geschieht, bewegt sich das Flugzeug vorwärts. Vorwärtsbewegung bedeutet aber auch Strömungsaufbau an den Tragflächen und das Flugzeug gewinnt Auftrieb.

[ingh]

Aber keine Formel der Welt kann mir erzählen, dass ein Flugzeug auf einem Laufband abhebt wenn kein Lüftchen über die Tragflächen streift.

Es streift aber ein Lüftchen, und zwar ein ganz ordentliches.

Es ist egal, ob und wie schnell sich das Laufband bewegt, da zwischen Laufband und Rädern keine Beschleunigungskräfte übertragen werden. Das Flugzeug überträgt diese über seine(n) Propeller oder Turbinen (genau wie auch nach dem Abheben) direkt an die Umgebungsluft.

[geloescht_JesterDay]

Aber keine Formel der Welt kann mir erzählen, dass ein Flugzeug auf einem Laufband abhebt wenn kein Lüftchen über die Tragflächen streift.

Da brauchst du auch keine Formeln dafür (das PDF finde ich immernoch... naja). Du musst dir nur überlegen, dass das Flugzeug, im Gegensatz zu einem Auto z.B.), nicht über die Räder angertrieben wird.

Wenn du eine Silvesterrakete anzündest, die auf einer Rolle festgebunden ist, wird sich die Rakete (mit Rolle) dennoch nach vorne bewegen, auch wenn sich das Band gegenläufig zur Rolle bewegt (von Reibung mal abgesehen).

Genauso ist es auch mit dem Flugzeug.

Wenn du das mit der Rolle nicht glaubst, die Rakete bewegt sich auch ohne Rolle, wenn du sie z.B. waagrecht in die Luft hälst. Da wir Reibung u.ä. vernachlässigen, ist es mit der Rolle nichts anderes.

[volker81]

Das Laufband hat mich glaub ich verwirrt.

Man könnte das Flugzeug mit dem Rumpf aufs Laufband legen, das Laufband auf ca 350kmh beschleunigen und der Flieger würde abheben.

So klappts auch mitm Nachbar

[imatt]

genauso kannst du ein flugzeug auf ein rollband stellen, die bremsen lösen und ein großen föhn anmachen --> das flugzeug hebt ab

[volker81]

Laut nem Freund von mir, der bei der DFS (Deutsche Flugsicherung) ein BA-Studium als DiplInformatiker macht, kann der Flieger lt der ersten Problemstellung nicht abheben, da die entsprechenden Luftströme über- und unter den Tragflächen fehlen. Klingt logisch find ich.

[ingh]

Ist deinem Freund denn klar, dass zwischen Flugzeug und Laufband keinerlei Kräfte übertragen werden? (*) Da die Räder (fast) reibungsfrei gelagert sind, ist es praktisch egal, ob sich der Untergrund (das Laufband) in dieselbe Richtung bewegt wie das Flugzeug, entgegengesetzt oder überhaupt nicht.

Das Flugzeug beschleunigt aufgrund der Kräfte, die von Propeller(n) oder Turbinen auf die Umgebungsluft übertragen werden. Somit entstehen auch die Luftströme, die zum Abheben nötig sind.

(*) Dass die Bremsen gelöst sind, sollte klar sein, und Seitenführungskräfte vernachlässigen wir hierbei mal.

[volker81]

Ist doch irrelevenat, ob sich zwischen Laufband und Rädern keine Reibung befindet.

Sobald der Flieger die Triebwerke anwirft würde er sich vorwärts bewegen.

Anders: man stellt einen riesigen Ventilator vor den Flieger und fixiert ihn so, dass er sich auf der Horizontalen nicht bewegen kann.

Er würde auch abheben und zumindest im Wirkbereich des Ventilators(XXL ) schweben.

Anders2: würde man Flugzeug FEST mit dem Laufband fixieren, das Laufband auf relative ~400kmh beschleunigen, würde der Flieger auch abheben.

[Guybrush Threepwood]

Ich denke auch nicht das das Flugzeug abhebt und ich hab mir alles durchgelesen

Ein Flugzeug fliegt, wie gesagt, durch den Auftrieb der durch die Luftströme ober und unterhalb der Tragflächen entsteht.

Damit solche Luftströme entstehen können muss das Flugzeug sich bewegen und eine Gewisse Geschwindigkeit erreichen.

Klar wird das Flugzeug nicht über die Räder angetrieben sondern über Düsen/Propellor aber die Räder sind dazu nötig damit sich das Flugzeug bei seinem Startvorgang in seiner Umgebung nach vorne bewegt und nur duch diese Vorwärtsbewegung entstehen die Luftströme.

Wenn das Flugzeug nun auf diesem Laufband steht dann bewegt es sich zwar vorwärts, allerdings für seine restliche Umgebung steht es die ganze Zeit an der selben Stelle und deshalb entstehen auch keine Luftströme.

Einfacher Vergleich:

Wenn man Fahrrad fährt bekommt man mehr Gegenwind je schneller man fährt. Fährt man nun aber auf so einem Rad in einem Sportstudio das fest am Boden verankert ist kann man so schnell fahren wie man will es wird kein Gegenwind entstehen...es sei den das Fenster ist auf und es zieht

[volker81]

Einfacher Vergleich:

Wenn man Fahrrad fährt bekommt man mehr Gegenwind je schneller man fährt. Fährt man nun aber auf so einem Rad in einem Sportstudio das fest am Boden verankert ist kann man so schnell fahren wie man will es wird kein Gegenwind entstehen...es sei den das Fenster ist auf und es zieht

guter vergleich :uli

[1226]

Wenn das Flugzeug nun auf diesem Laufband steht dann bewegt es sich zwar vorwärts, allerdings für seine restliche Umgebung steht es die ganze Zeit an der selben Stelle und deshalb entstehen auch keine Luftströme.

Nein, nein und nochmals nein. Flugzeugantrieb und Flugzeugräder stehen in keinerlei Wechselwirkung zueinander. Die Räder werden vom Boden bewegt. Das Flugzeug durch seine Triebwerke.

[Magoo]

Ich glaube auch nicht, das das Flugzeug abhebt. Ich sehe das so:

Die Räder des Flugzeuges drehen sich erst dann, wenn meine Trubinen Schub geben. Das heisst also, je mehr Schub ich habe, desto schneller drehen sich auch die Räder meines Flugzeuges. Und da ja das Laufband genauso schnell wie die Räder in die entgegengesetzte Richtung wirkt, dürfte das Flugzeug an der Stelle stehen bleiben, egal wie viel Schub ich gebe. Ergo habe ich keinen Wind der mir Auftrieb verleihen könnte.

[ingh]

Klar wird das Flugzeug nicht über die Räder angetrieben sondern über Düsen/Propellor aber die Räder sind dazu nötig damit sich das Flugzeug bei seinem Startvorgang in seiner Umgebung nach vorne bewegt und nur duch diese Vorwärtsbewegung entstehen die Luftströme.

Die Räder übertragen in Längsrichtung keine Kräfte. Somit ist es egal, ob das Laufband sich bewegt. Die Kräfte werden von Propeller oder Turbine auf die umgebende Luft (die wiederum unabhängig vom Laufband ist) übertragen.

Einfacher Vergleich:

Wenn man Fahrrad fährt bekommt man mehr Gegenwind je schneller man fährt. Fährt man nun aber auf so einem Rad in einem Sportstudio das fest am Boden verankert ist kann man so schnell fahren wie man will es wird kein Gegenwind entstehen...es sei den das Fenster ist auf und es zieht

Der Vergleich mit dem Fahrrad passt nicht, weil beim Fahrrad die Beschleunigungskräfte auf das (sich bewegende) Laufband übertragen werden.