Blöde Frage aber ?????

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  • Blöde Frage aber ?????

    Frage:

    Ein Flugzeug steht auf einem 3000 Meter langen Laufband, so groß und breit wie eine Startbahn.

    Eine Geschwindigkeits-Steuerung setzt das Laufband automatisch in Bewegung sobald die Räder des Flugzeugs anfangen zu drehen. Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung.

    Das Flugzeug versucht zu starten. Was passiert? Wird es abheben?


    irgendwie gehn da meine gehirnwindungen zu Bruch 8o
  • naja für ne 747 werden dann zwar die 10 m nicht reichen .. aber vorrausgesetzt, daß nicht parallel zum start des laufbandes auch ein riesiger ventilator anspringt, der für die nötige luftgeschwindigkeit um die tragflächen sorgt, können die räder sich so schnell drehen wie sei wollen. ein auto hebt auch nicht ab, weil seine räder sich drehen.
    ich mein wenn man sich nur mit den grundlagen des fluges beschäftigt weiß man ja, wie der auftrieb erzeugt wird. und wenn das flugzeug gemütlich auf der startbahn steht (auch wenn diese sich mit "unglaublicher geschwindigkeit" bewegt) kann kaum ein auftrieb erzeugt werden, da sich alle komponenten die den auftrieb erzeugen würden ja quasi relativ zur luft sich genauso verhalten, als wenn sich der flieger neben dem "rasend schnellen" laufband aufm rasen stehen würde ...

    ergo ... deiner beschreibung zufolge würde sich der stein (aka. flugzeug) nicht in die lüfte erheben.
  • Original von KrogoTh
    Frage:

    Ein Flugzeug steht auf einem 3000 Meter langen Laufband, so groß und breit wie eine Startbahn.

    Eine Geschwindigkeits-Steuerung setzt das Laufband automatisch in Bewegung sobald die Räder des Flugzeugs anfangen zu drehen. Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung.

    Das Flugzeug versucht zu starten.


    Du meinst, das Flugzeug wird durch Propeller oder Jet angetrieben ?

    Dann ist das mit den Rädern und dem Laufband unerheblich.

    Das Flugzeug wird sich mit der üblichen Beschleunigung vorwärts dem Laufband entlang bewegen, bis es seine V0 erreicht hat und abheben. Es zählt nämlich hier die Geschwindigkeit gegenüber der umgebenden Luft, nicht gegenüber der Runway / dem Laufband.

    Bei einem radgetrieben Fahrzeug sieht das anders aus. Bewegt sich das Laufband mit 100 km/h in entgegengesetzte Fahrtrichtung, kann das Auto mit auf dem Tacho angezeigten 100 km/h fahren und steht dabei relativ zum festen Boden still. Die Vorwärts bewegung des Autos über die Räder wird durch das entgegengesetzt laufende Laufband aufgehoben.
  • Original von KrogoTh
    Wie soll das gehn ?

    Schubkraft überträgt sich auf die Räder wenn aber die Räder quasi im leerlauf sind gibts auch keine Vorwärtsbewegung also auch keinen Unterdruck usw


    Falsch, Schubkraft wirkt auf die umgebende Luft, nicht auf die Räder.
    In der Atmosphäre bewirkt ein Jettriebwerk eine extreme Volumenvergrößerung der angesogenen Luft, (durch erhitzen in den Brennkammern), die dann nach hinten ausströmt und den Vortrieb erzeugt.

    Bei Propellern wird einfach mechanisch Luft 'angefasst' und nach hinten 'weggeschleudert' bzw beim Hubschrauber auch nach unten. Dabei wirken zwei Größen: Die Menge der bewegten Luft und die Geschwindigkeit. Man erzeugt mit wenig Luftmenge, die sehr schnell bewegt wird, die gleiche Antriebskraft wie mit einer großen Luftmenge, die langsamer bewegt wird.

    Im luftleeren Raum funktionieren weder Propeller nocht Jettriebwerk, da gibts nur die Rakete. Da erzeugt man den Antrieb wie folgt:

    Wenn man einen Körper schnell wegschleudert, teilen sich die Bewegungskräfte so auf, das sich der, der geschleudert hat in die eine und der geschleuderte Körper in die andere Richtung bewegen.

    Kann man auch selber mit einer Bohrmaschine ausprobieren: Einfach den Arm mit der Bohrmaschine locker runterhängen lassen und die Maschine einschalten: das Bohrfutter dreht sich z.B. links rum, die gesamte Bohrmaschine samt Hand dreht sich aber gleichzeitig auch ein Stück rechts rum, also entgegengesetzt.

    Aus diesem Grund haben Hubschrauber ja auch einen Heckrotor, sonst würden sie sich laufend drehen (entgegengesetzt zur Drehrichtung des Hauptrotors) und man könnte sie nicht kontrollieren.

    Zurück zur Rakete:
    Wird also Treibstoff im Raketentriebwerk verbrannt, erzeugt man 1. ein großes Volumen und 2. dadurch eine extrem hohe Austrittsgeschwindigkeit. Man braucht also relativ wenig Masse (Gewicht der Verbrennungsgase), hat aber durch die sehr hohe Austrittsgeschwindigkeit den Effekt, als hätte man Tonnen an Gewicht 'weggestossen'. Man rechnet den Schub von Raketen daher auch in Tonnen.

    Alles klar soweit ? Physikstunde beendet :D
  • Original von golfsierra2
    Original von KrogoTh
    Frage:

    Ein Flugzeug steht auf einem 3000 Meter langen Laufband, so groß und breit wie eine Startbahn.

    Eine Geschwindigkeits-Steuerung setzt das Laufband automatisch in Bewegung sobald die Räder des Flugzeugs anfangen zu drehen. Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung.

    Das Flugzeug versucht zu starten.


    Du meinst, das Flugzeug wird durch Propeller oder Jet angetrieben ?

    Dann ist das mit den Rädern und dem Laufband unerheblich.

    Das Flugzeug wird sich mit der üblichen Beschleunigung vorwärts dem Laufband entlang bewegen, bis es seine V0 erreicht hat und abheben. Es zählt nämlich hier die Geschwindigkeit gegenüber der umgebenden Luft, nicht gegenüber der Runway / dem Laufband.

    Bei einem radgetrieben Fahrzeug sieht das anders aus. Bewegt sich das Laufband mit 100 km/h in entgegengesetzte Fahrtrichtung, kann das Auto mit auf dem Tacho angezeigten 100 km/h fahren und steht dabei relativ zum festen Boden still. Die Vorwärts bewegung des Autos über die Räder wird durch das entgegengesetzt laufende Laufband aufgehoben.


    Ja dann bräuchte man aber bei den Flugzeugträgern keine Rollbahn mehr (mal abgesehn vom landen) Und ne F-18 kann ohne Katapultstart sich nicht in die Luft erheben, denk ich ma(Su-37 kanns ja angeblich ohne) Wenn aber das Flugzeug auf einer Stelle steht und es trotzdem funktioniert ... tjoa wieso gibts dann Senkrechtstarter ?
  • Ich glaube hier sind beide überlegungen bislang zu ungenau.
    Ich würde sagen das Flugzeug startet,
    aber es wird wohl länger dauern bis es auf seine benötigte Geschwindigkeit zum abheben kommt.

    Da die Antriebs-Energie nicht über die Räder auf den Boden übertragen wird,
    sondern durch den Triebwerksstrahl wird der Jet beschleunigen.
    Der sich entgegen des Jets bewegende Boden wird aber zu einem Teil
    eine Bremswirkung haben,
    so das sich die Strecke, bzw. die Zeit bis zum abheben verlängern wird.
    Deswegen gibt es auch Katapulte, und Senkrechtstarter,
    damit eben auch bei zu wenig Platz Jets starten können.
    Rein theoretisch würde es aber auch gehen das ein Jet auf der Stelle fliegt.
    Man bräuchte da nur nen sehr sehr guten Windkanal. ;)

    Wäre aber mal ein lustiges Experiment z.b. für Modellbaujets. :D


    Achja:
    Aus diesem Grund haben Hubschrauber ja auch einen Heckrotor....


    Hmm... mir ist so als hätte ich neulich irgendwo einen Hubschrauber ohne Heckrotor gesehen...
    hmm wo war das bloss....?! :D
  • Die Versuchsanordnung, wenn ich das richtig verstehe, geht davon aus, daß zwar die Startbahn "vorbeirollt, aber das Flugzeug an dem Punkt steht, wo's steht, richtig? Ausgehend davon kann das Ding nicht abheben, welche Luft umströmt die Tragflächen (ich gehe mal von Laborbedingungen aus ohne Sturm oder sowas... ;) )? Woher soll also der Auftrieb kommen? Auftrieb entseht doch erst, wenn sich ein entsprechend geformter Körper (i.d.R. eine Tragfläche) in der Luft bewegt, wie auch immer angetrieben; wenn sich das Flugzeug also nicht in der umgebenden Luft bewegt.....

    *Hubschrauber: bei Kamov: als Prinzip zwei gegenläufige Rotoren, die das Drehmoment ausgleichen.
  • Wozu der 2. Rotor beim Schwarzen Hai ist weiss ich ja auch. ;)

    Aber wieso bist du der Meinung das sich das Flugzeug nicht bewegen wird?
    Ich gehe davon aus das sich langsam aber sicher die Geschwindigkeit
    des Flugzeuges über der Drehgeschwindigkeit der Räder liegt,
    und diese Differenz mit fortschreitender Zeit immer mehr zunimmt.
    Irgendwann ist das Flugzeug dann so schnell,
    das die Luftströmungen ausreichen damit es fliegt.
  • hmm is schon verzwickt ...

    ohne auftrieb (den ein erstmal stehendes flugzeug ja hat) lastet das ganze gewicht auf den rädern und die haftung insbesondere bei gegenläufigem rollband erzeugt dann ja quasi eine kraft entgegend der schubkraft der triebwerke, lediglich halt ganz unten an den rädern...
    wenn dem so wäre, würde ja ein drehmoment entstehen im schwerpunkt zwischen schubkraft der triebwerke und "reibungshaftung" der räder ... da würde sich ordentlich die nase senken und eventuell das bugfahrwerk der belastung irgendwann nachgeben.

    auf der anderen seite kann das laufband ja erst anfangen sich zu bewegen, wenn die räder tatsächlich rollen, doch sobald dies geschieht, bewegt sich das flugzeug ja schon... also nehmen wir an, das das triebwerk einen ersten impuls gibt, der das flugzeug bewegt (erst ma logisch) ...
    diese bewegung würde bedeuten, daß die räder anfangen sich zu drehen, welches das laufband dann gerne kompensieren möchte. da der impuls aber erst mal gegeben sein muss, bevor das laufband anspringt (also das flugzeug muss sich ja überhaupt erst bewegen, bevor die räder sich drehen können) und die triebwerke ja weiterhin beschleunigen, versucht das laufband also ständig die beschleunigung zu kompensieren ... je nachdem wie gut und wie schnell es das kann wäre es wohl dann so, daß das flugzeug an sich, sich mit dem eigentlichen startimpuls die rollbahn entlang bewegt. dieser startimpuls entspricht dann in etwa der zeit, die das laufband braucht auf die bewegung der räder zu reagieren ... wenn es gut ist vielleicht nur 1 Km/h :)
    im gleichen moment würden aber das laufband und die räder immer schneller drehen durch die beschleunigung und den versuch diese zu kompensieren. irgendwann erreichen die reifen dann den punkt, an dem die haftung versagt und der schub der triebwerke schiebt das flugzeug quasi mit quietschenden und qualmenden reifen, welche jegliche haftung verloren haben über die startbahn und beschleunigt ... gewissermaßen.

    dies alles spielt sich vielleicht in 1 oder 2 sekunden ab :D

    interessant wird es aber, wenn die reifen die haftung verlieren ... die reifen werden also langsamer und damit sollte dann ja auch das laufband wieder langsamer werden ... möglich wäre es also, daß die reifen auf einmal doch wieder haften wollen, den jet wieder etwas abbremsen, das laufband anfängt die neue geschwindigkeit der reifen zu kompensieren ...
    und irgendwann ist vom qualmenden reifen nicht mehr, als ein haufen metall von der felge übrig ...


    vielleicht wäre es so ^^
    ehrlich gesagt wissen tu ich es nicht, aber so wäre es doch vielleicht möglich.
    ob der flieger die geschwindigkeit zum abheben erreicht, bevor die reifen schmelzen müsste man dann mit entsprechenden zahlen über die reifen, die haftung, den schub, die reaktionszeit des laufbandes, temperatur, wind etc. dann "errechnen" können


    oder so
    :rolleyes:
  • Das ist ja, was ich meine: die Versuchsanordnung, so wie ich es verstanden habe* ist ja so, daß das Band sich gegenläufig zu den Rädern bewegt und die Geschwindigkeiten kompensiert werden, so daß das Flugzeug selbst sich nicht (in der Luft) bewegt. Wenn es so ist, hebt es nicht ab. Was mit den Reifen passiert, ist eine Frage, die Bibendo (?) das Michelin-Männchen beantworten kann ;)

    *sonst müßte das noch mal genau dargestellt werden
  • das problem ist nur folgendes, da muss ich golfsierra recht geben:

    das flugzeug bezieht seine schubkraft, also jene kraft, welche das flugzeug nach vorn bewegen will nicht über die reifen wie bei einem auto, sondern indem es sich bildlich gesprochen von der "umgebenden luft abdrückt"
    also in dem moment wo der schub entsteht ist mir erst mal egal, ob meine beine mitmachen, ich drück mich von der wand einfach mal weg ^^
    und bereits hier findet die bewegung statt.
    das band kann ja selbst erst anfangen zu rollen, wenn sich die räder bewegen, diese bewegen sich aber nur, wenn sich auch das flugzeug bewegt. steht das flugzeug relativ zum boden gesehen still, so tuen es erst mal auch die räder.

    dank dem schub will sich das flugzeug nun aber vorwärts bewegen und wird erst mal von nix und niemandem daran gehindert (räder und laufband stehen ja still).
    sobald sich das flugzeug in bewegung setzt, fangen die räder an sich zu drehen. dies kann ja nicht sofort (quasi instant) vom laufband abgefangen werden, weil die räder sich ja erst bewegen, wenn sie sich bewegt haben (und sei es nur einen winzigen millimeter)...
    das meinte ich mit "verzögerung" mit der das laufband versucht die geschwindigkeit abzufangen, welches aber wohl nicht schaffen wird, weil der schub ja dennoch immer weiter das flugzeug drückt, egal ob es nun räder hat, oder nicht ;)
  • Bitte nicht Schub und Auftrieb verwechseln. Auftrieb wird von den Tragflächen im Verein mit der umströmenden Luft erzeugt, und das braucht eben eine gewisse Geschwindigkeit (Überziehen: klingelt's?). Die Bewegung der Räder ist doch für's Fliegen in dem Sinne unwichtig. Auch wenn eine hypothetische derartige Anordnung eine mechanische Verzögerung mit sich bringt muß es so lange laufen, bis eben das Flugzeug sich in der umgebenden Luft so schnell bewegt, bis der Auftrieb ausreicht, ob bis dahin der Treibstoff alle ist, die Turbinen o.a. Antriebsaggregate verschlissen oder die Reifen hinüber sind..... :158:
  • checks noch immer net :D ich hab mich drauf versteift dass es sich net bewegen kann (Fliessband- Räder) Ich mein mir is schon klar das die Turbinen für den antrieb sorgen dennoch wird die Kraft auf die Räder übertragen und da ja die Luft um das Flugzeug im Stand keinen Auftrieb erzeugt kanns ja niemals in die Luft gehn -glaub ich ma
  • Woher hast du diese Frage überhaupt?!

    Also ich sage: Es wirkt mit Fliessband nur doppelt so viel Reibung
    auf den Rädern als wie auf einer Normalen Startbahn.
    Die Räder die sich vorwärts drehen, plus das "Startbahn-Fliessband"
    welches sich in die andere richtung dreht.

    Ich würde sogar sagen das diese Fließband nicht sehr viel ausmacht,
    da die entscheidende Kraft die zur Bewegung überwunden werden muss
    die Trägheit des Flugzeuges ist, und nicht die eventuelle Reibung der Räder.

    Ein Auto würde sich in diesem theoretischen Test nicht bewegen können,
    da die Antribsernergie über die Räder negiert würde.
    (Gehen wir hier mal von einer unmittelbaren reaktion des bandes aus, mess und reaktionszeiten wie es sie in der Realität geben würden mal aussen vor.)
    Der Jet jedoch wird durch Rückstoß angetreiben,
    welches nicht unmittelbar abgefangen wird.
    Was die Räder machen ist eigendlich fast egal,
    da diese nur auf dem Band rollen, wie sonnst auch auf dem Boden,
    nur hier doppelt so viel Energie durch Reibung verloren geht.

    Folglich wird der Vogel auch abheben!
    (Braucht höchstwahrscheinlich nur etwas länger. Wird aber garnicht so viel sein.)