Flugphysik

[ProSpeed]

Post wurde noch was erweitert...
PS: Mein Physiklehrer sagt das Gegenteil...

[JaBoG32_Prinzartus]

Es gibt nur zwei Möglichkeiten einen Körper über einen Anderen zu bewegen: rollen oder schieben (also gleiten). Rollen ist nicht möglich also muss der Flieger geschoben werden. [/quoted30]

Das ist korrekt, und genau darum rede ich immer von "Schlupf" und Gleitreibung!!

Wenn man das System ohne konkreten "Kräfte" betrachtet kommt man zu einem Paradoxon, es geht einfach nicht. In der Realität gibt aber die schwächste Kraft nach. Hier die Reibungskraft!

Wenn wir das Problem auf eine etwaigen realen Kontext bringen möchten sollten wir uns einigen von welchem Flugzeug wir Sprechen. Denn, es gibt garantiert Maschinen die nicht abheben würden. Nur stelle ich persönlich mir in dem Beispiel einfach einen Jet vor, und der überwindet den Reifenwiderstand! Obwohl durchaus die Reifen dann bald in Rauch aufgehen könnten.

Physiker [...] Gegenteil [/quoted30]

Gegenteil wovon?

[ProSpeed]

Wir halten also als Lösung fest:
Wir bräuchten als Angaben
- Oberfläche des Laufbandes
- Oberfläche der Räder
- Schub der Triebwerke
- Masse des Flugzeugs
- Ortsfaktor
- Auflagefläche

Und dann könnten wir erstmal grob Überschlagen. Toll^^
Es ergibt sich also: Das Flugzeug wird nicht normal starten, kann aber womöglich in die Luft kommen (wobei hier an der ganzen Sache auch noch die 3km interessant sind, obwohl da wahrscheinlich je nach dem eh schon keine Räder mehr da sind), muss aber nicht.

@prinz: der meinte das Flugzeug würde abheben. Die meisten Jets schaffen es nicht ihre eigene Masse über den Boden zu "schleifen", jedenfalls Pax-Jets, bei den Militär-Hüpfern sieht das wohl bischen anders aus, man weiß es nicht.

[Callisto]

Alles falsch Dabei ist es so einfach. Die Räder drehen (warum sollten sie auch blockieren?), das Band bewegt sich entgegen der vorwärtsgerichteten Bewegung des Flugzeugs (letztere wird durch den Schub verursacht) und schließlich hebt der Flieger bei ausreichender Geschwindigkeit ab. Da ist kein Widerspruch und alles ist klar

[Ufo01]

Bleibt das Problem eines Reifenplatzers noch vor oben gennannten Abhebegeschwindigkeit von 250 km/h zur Umgebung und resultierenden Geschwindigkeit des Fahrwerkes zum Rollband von 500 km/h. Tests von Startabbrüchen mit maximalem Startgewicht und ich glaube auch ohne Umkehrschub nur mit Störklappen, sodaß das volle Startgewicht plötzlich wieder auf dem Fahrwerk liegt, nur durch Einsatz der Radbremsen, belegen aber, daß da ausreichende Sicherheiten sind. Die Verdopplung des Rollwiderstandes verlängert zwar die Startrollstrecke, sodaß meiner Meinung nach der Flieger aber noch knapp vor Ende des Rollbandes (3000m) abheben müßte.

[JaBoG32_Prinzartus]

Alles falsch Dabei ist es so einfach. Die Räder drehen (warum sollten sie auch blockieren?), das Band bewegt sich entgegen der vorwärtsgerichteten Bewegung des Flugzeugs (letztere wird durch den Schub verursacht) und schließlich hebt der Flieger bei ausreichender Geschwindigkeit ab. Da ist kein Widerspruch und alles ist klar [/quotey1r]


Das dachten meine Freunde (Physiker, Mechatroniker) erst auch, denn die Reifen und das Band und das Flugzeug sind eigene Systeme. SIe meinten erst die Räder und das Band drehen sich einfach immer schneller und schneller, und das Flugzeug started praktisch normal.

Das Problem ist dann nur dass das System Band-Reifen über das Fahrwerk mit dem Flugzeug verbunden ist. Und da hat Pro vollkommen Recht: " Wenn die Ummdrehungsgeschwindigkeit der Räder unmittelbar durch das Band ausgeglichen wird (und das ist die Annahme in der Fragestellung) , müsste der Reifen (und damit das Fahrwer und damit das Flugzeug) relativ zum Boden stehen bleiben!! Dann aber bewegt sich das Flugzeug sich bewegen muss dürfte das nicht sein. => Paradoxon in der Theorie;

Also nochmals: 1. V(Rad) - V(Band) = 0 Die Geschwindigkeit zum Boden, also zur Erde als Bezugsystem ist gemeint!
2. Die Geschwindigkeit zw. Band und Reifen vRel = 2x V(Rad) = 2x V(Band) Geschwindigkeit (relativ) am Schnittpunkt Reifen/Rollband

3. Wegen 1. dürfte sich das Rad zur Erde NICHT von der Stelle beweegen. Ausgenommen Umdrehungsbewegung!
4. Wegen 3. darf sich auch das Flugzeug nicht bewegen!
5. Wegen 4. kann es keine Radumdrehungsgeschwndigkeit geben, denn ohne, dass das Flugzeug sich bewegt, beginnen die Räder gar nicht zu drehen.

Also ich seh da ein Paradoxon


In der Praxis müsste man viele zusätzliche Annahmen treffen:
z.B: Es gibt keinen "unmittelbaren" Ausgleich der Radumdrehungen durch das Band. Technisch mus das irgendwie diskret umgesetzt werden. Das System schaukelt sich kräftemäßig auf, (alle wirken ja irgendwie gegeneinander und vor allem, gegen die Fortbewegung des Flugzeugs), und plötzlich wird eine Kraft "brechen" (die schwächste, das ist vermutlich die Reibung zw. Reifen/Band) und üerkommen werden und das stabile paradoxoide System bricht aus und wird zu einem "normalen System".

Am besten irgendwer probiert das ganze Mal mit ner langsamen Schleifbandmaschine und einem Modellflieger aus und bindet einen Faden vorne an!

[ProSpeed]

Sagen wir mal so:
ich bin froh, dass es keinen Scheiterhaufen mehr gibt

Die Frage die mich interessiert: angenommen die Oberfläche des Rades und des Bands ist glatt, würde das Rad nicht automatisch keinen Schlupf mehr haben? Die Physik ist faul aber nicht sehr clever xD
Der Rollwiderstand ist geringer als die Gleitreibung, zwar unüberwindbar durch das Prinzip, aber er ist geringer.
Da die Physik nunmal faul ist geht sie den Weg des geringsten Widerstandes. Würde das Rad dennoch Schlupf bekommen können, selbst wenn es Eis auf Eis wäre? Denn es entstehen ja keinerlei Spannungen, die dazu veranlassen.

Das Paradoxon ist simpel: Das Laufband wirkt wie eine Rolle mit 0 Widerstand. Das heißt sie hat keine Verzögerung in Zeit etc.
Eben dies ist unmöglich. Das Laufband kann so nicht existieren, denn es wäre der Grundstein eines Perpetuum Mobiles [url66r]http://de.wikipedia.org/wiki/Pepetuum_mobile[/url66r], was unmöglich ist.

Man könnte das ganze versuchen nachzubauen, aber es ist eben unmöglich. Es wären nur Annäherungen.

[JaBoG32_Prinzartus]

@ ProSpeed:

Wenn du zw. Band und Rad über glatteisähnliche Verähltnisse voraussetzt also OHNE JEDEN REIBUNGSWIEDERSTAND, dann beginnt dan Flugzeug einfach zu beschleunigen, die Räder bleiben still (warum sollten sie sich NUN auch drehen, kein Reibungswiderstand zw. Reifen und Glatteislaufband) denn die Lagerreibung in den Reifen ist höher als die zw. Reifen und Band, denn die ist ja NULL. und das Band bewegt sich auch nicht! Das Flugzeug hebt wieder ab!

[ProSpeed]

Ähm...Eis hat durchaus eine Reibung...eine sehr geringe, aber es hat eine
Was du meinst wäre in der Tat 0 Reibung und das gibts nicht -> Wären wir wieder bei der Unmöglichkeit des Mobiles.
Das Flugzeug wird nicht abheben, weil dann auch die Triebwerke wahrscheinlich nicht funktionieren würden.
Der Punkt an der Sache ist, dass das Laufband keinen Rollwiderstand hat, das entspricht einer Walze, die ohne Widerstand gelagert ist (auch wenn du dem bereits widersprochen hast, es ist aber so). Das bedeutet ja nicht, dass ihre Oberfläche keine Reibung zulässt

[JaBoG32_Prinzartus]

Ich weiß das doch. Du hast doch gefragt was passiert, wenn man auf Glatteis startet?

Zitatat:
"Das Paradoxon ist simpel: Das Laufband wirkt wie eine Rolle mit 0 Widerstand. Das heißt sie hat keine Verzögerung in Zeit etc."



Im Prinzip ist nur die Reibungskraft geringer die dem Schub entgegenwirkt ! Dann würde auch der Propellerflieger abheben.
Der Schlupf wäre ist genauso da, wenn das Laufband aus eisglattem Material bestünde.