Kann ein Flugzeug auf einem gegenläufigen Laufband starten?

electron

Das ist eine interessante Aufgabenstellung bezüglich Unendlichkeitsbetrachtung. Wenn man davon ausgeht, dass die Räder keine Reibung verursachen, dann muss man auch davon ausgehen, dass es kein Geschwindigkeitslimit der Räder bzw. des Laufbandes gibt. Also das Limit Lichtgeschwindigkeit gibt es in der Theorie nicht, sonst macht man gleichzeitig falsche Annahmen zur Reibung.

Theretisch läuft dann das Laufband unendlich schnell. Die Räder drehen sich unendlich + V_flugzeug = auch unendlich und das Flugzeug hebt mit der Geschwindigkeit V ab.

Gruß

GraveCH

ich finde auf beiden seiten argumente die meiner meinung nach korrekt sind. jedenfalls bin ich überzeugt, dass das flugzeug nicht abheben kann.
stellt euch vor das flugzeug fliegt mit ca. 160km/h in der luft und es weht ein wind von 100km/h in die gleiche richtung, wie das flugzeug fliegt.
der auftrieb würde nun bloss mit den restlichen 60km/h wirken.
was geschieht nun? ich glaube, dass das flugzeug eine weile etwas "gleiten".
dieses beispiel stellt eigentlich die gleiche frage, mir erscheint aber hier die antwort darauf klarer.

ich denke mal, dass die turbinen die kraft in die flugrichtung liefern und die tragflächen den luftwiderstand so ausnützen, dass ein auftrieb entsteht. wenn das flugzeug still steht(bzw auf dem rollband ist) hat es zwar schub und relativ zum rollband die doppelte geschwindigkeit. es fehlt jedoch bei windstille der luftwiderstand und somit kein auftrieb
grs Grave

thordk

du kannst auch nen auto mit tragflächen versehen und ab ner gewissen geschwindigkeit hebt es ab. fällt natürlich irgendwann wieder runter, da es ohne bodenhaftung keinen vorwärtsschub generieren kann. deshalb haben flugzeuge turbinen oder propeller, da diese keine bodenhaftung für die antriebskraft benötigen

die frage ist also schlicht, ob das flugzeug auf dem laufband eine bestimmte vorwärtsbewegung erreichen kann, die ausreicht, um genug auftrieb zu erzeugen.

und das kann es. wie schnell die reifen sich drehen, ist völlig irrelevant für das flugzeug, da es diese nicht für seinen antrieb benötigt. die sind nur dazu da, damit das flugzeug nicht auf dem rumpf durch die gegend schleift. die antriebsenergie erzeugen die turbinen oder propeller, auf welche das laufband keinen einfluss hat.

ist also völlig egal, wie schnell oder langsam sich die "startbahn" bewegt, das flugzeug wird nach genausolanger zeit starten, wie auf einer betonbahn.

eventuell mit ein wenig spiel, da sich die haftung der reifen durch den anderen untergrund ändert. aber ich denke mal, das ist so minimal, dass sich darüber sonstwer den kopf zerbrechen darf

ob das laufband unendlich schnell wird... was weiss ich, aber das war auch nich die frage ^^ flugzeug startet, frage beantwortet.

Stellt euch vor, ihr steht mit Rollschuhen auf einem Laufband und vernachlässigt die Lagerreibung, so, dass ihr bei eingeschaltetem Laufband quasi auf der Stelle steht.
Wenn nun jemand vor dem Laufband steht und euch die Hand reicht, um euch nach vorne zu ziehen, bewegt ihr euch dann???
Natürlich!
Das Laufband würde schneller laufen, die Rollen würden dementsprechend schneller rollen, aber eure Relativbewegung zum Laufband is nicht Null.
Ingenierstechnisch ausgedrückt würde ich sagen: Summer der Käfte ungleich Null - das System ist in Bewegung.
Die Triebwerke entwickeln ihren Schub durch verschieben der Luft, was eben diese "gereichte Hand" bzw. die treibende Kraft darstellt.
Amen.

TGGC

Verschieben der Luft, wenn ich den Blödsinn schon höre. Wie beschleunigen wohl Raketentriebwerke im Vakuum? f'`8k

Gruß, TGGC (\-/ has leading)

Bashar

bassman1986 schrieb:

Stellt euch vor, ihr steht mit Rollschuhen auf einem Laufband und vernachlässigt die Lagerreibung, so, dass ihr bei eingeschaltetem Laufband quasi auf der Stelle steht.
Wenn nun jemand vor dem Laufband steht und euch die Hand reicht, um euch nach vorne zu ziehen, bewegt ihr euch dann???
Natürlich!
Das Laufband würde schneller laufen, die Rollen würden dementsprechend schneller rollen, aber eure Relativbewegung zum Laufband is nicht Null.

Stimmt alles, hat aber nichts mit der Aufgabenstellung zu tun:
Das Laufband bewegt sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Räder.

Mario Sandler

Seit einem halbem Jahr geht dieser Thread hier schon!
Probierts doch endlich aus :p

Jan

TGGC schrieb:

Verschieben der Luft, wenn ich den Blödsinn schon höre. Wie beschleunigen wohl Raketentriebwerke im Vakuum? f'`8k

Zwischen Turbine und Raketenantrieb ist schon noch ein kleiner, aber feiner Unterschied.

CStoll

TGGC schrieb:

Verschieben der Luft, wenn ich den Blödsinn schon höre. Wie beschleunigen wohl Raketentriebwerke im Vakuum? f'`8k

Die bringen ihre eigene Luft mit, die sie dann nach hinten verschieben

@Bashar: Das Flugzeug bewegt sich mit v_t gegenüber der ruhenden Umgebung und mit v_f=v_t+v_b gegenüber dem Laufband, das Laufband bewegt sich mit v_b gegenüber der Umgebung. Nach Aufgabe sorgt eine Regelung dafür, daß v_b=v_f ist.

Jetzt können wir eine ideale Regelung betrachten (die ohne Zeitverzögerung schaltet) - dann ergibt sich v_f=v_b=oo. Da wir ideale Bedingungen voraussetzen, existiert auch keine Reibung. Daraus folgt, daß sich die Räder mit unendlicher Geschwindigkeit drehen, aber das Flugzeug bewegt sich trotzdem vorwärts und kann abheben.

Allerdings sind solche idealen Regelungen nicht realisierbar, deshalb haben wir im Normalfall eine Verzögerung zwischen der Radbewegung und dem Geschwindigkeitsausgleich des Laufbandes - v_b(t+Δt) = f_f(t) = v_b(t)+v_t. Das Band und die Räder beschleunigen rasant (je kleiner Δt wird, desto höher wird die Beschleunigung), bis das Flugzeug abhebt und keinen Bodenkontakt mehr hat.

an den Kollegen:"Verschieben der Luft, wenn ich den Blödsinn schon höre. Wie beschleunigen wohl Raketentriebwerke im Vakuum? f'`8k"
Ich denke, die Aussage wurde schon ausreichend kommentiert, vonwegen Unterschied zwischen Turbine und Raketentriebwerk...
Meiner Meinung nach werden die Räder bzw. das Laufband nicht bis ins Unendliche beschleunigen, sondern die Beschleunigung des Laufbandes wird linear zur Beschleunigung des Flugzeuges, bzw. der Reifen zunehmen, bis es abhebt.
Würde sich das Laufband bewegen mit dem Flugzeug(ohne Schub), ist das System in Ruhe-bei Vernachlässigung der Reibungsmomente. Kommt nun noch der Schub der Triebwerke hinzu, wirkt eine zusätzliche, resultierende Kraft auf das System, welche das Flugzeug antreibt. Das Laufband bzw. das Fahrwert spielt also gar keine Rolle - könnte das Flugzeug sonst in der Luft beschleunigen?!
Aus technischer Sicht gesehen also eine lupenreine Angelegenheit, würde ich sagen.
mfG

TGGC

Strahlentriebwerke gehören wie Raketentriebwerke zu den Rückstoßantrieben. Dazu ist dann tatsächlich nichts mehr zu sagen. f'`8k

Gruß, TGGC (\-/ has leading)[/quote]

Bashar

TGGC schrieb:

Strahlentriebwerke gehören wie Raketentriebwerke zu den Rückstoßantrieben.

Aber die einen verschieben tatsächlich Luft und die anderen nicht, deine Analogie trifft es also nicht wirklich.

bassman1986 schrieb:

Das Laufband bzw. das Fahrwert spielt also gar keine Rolle - könnte das Flugzeug sonst in der Luft beschleunigen?!
Aus technischer Sicht gesehen also eine lupenreine Angelegenheit, würde ich sagen.

das problem (welches schon öfters in den letzten 15 seiten angesprochen wurde) ist doch folgendes: angenommen, das flugzeug hebt ab. dann hat es zu einem zeitpunkt eine geschwindigkeit v != 0. welche geschwindigkeit hat in diesem moment das laufband?

Daniel E.

jucks schrieb:

bassman1986 schrieb:

Das Laufband bzw. das Fahrwert spielt also gar keine Rolle - könnte das Flugzeug sonst in der Luft beschleunigen?!
Aus technischer Sicht gesehen also eine lupenreine Angelegenheit, würde ich sagen.

das problem (welches schon öfters in den letzten 15 seiten angesprochen wurde) ist doch folgendes: angenommen, das flugzeug hebt ab. dann hat es zu einem zeitpunkt eine geschwindigkeit v != 0. welche geschwindigkeit hat in diesem moment das laufband?

Da sich das Laufband laut Aufgabenstellung nicht für die Geschwindigkeit des Flugzeugs sondern für die Geschwindigkeit der Räder interessiert, geht die Laufbandgeschwindigkeit offenbar gegen unendlich. Ist halt ein Fall von Überidealisierung im Modell (so ähnlich, wie wenn man zwei unterschiedliche ideale Stromquellen in Reihe schaltet) oder eine Schlampigkeit in der Aufgabenstellung (zB könnte das Laufband in Wirklichkeit so regeln, daß es die Geschwindigkeit des Flugzeugs zur Umgebung mißt; dann hebt das Flugzeug mit v ab, das Laufband bewegt sich mit -v und die Reifendrehgeschwindigkeit beträgt 2v).

TGGC

Bashar schrieb:

TGGC schrieb:

Strahlentriebwerke gehören wie Raketentriebwerke zu den Rückstoßantrieben.

Aber die einen verschieben tatsächlich Luft und die anderen nicht, deine Analogie trifft es also nicht wirklich.

Ich denke, ich verzichte auf weitere Ausfuehrungen. Du kannst vermutlich selbst nachschlagen, falls es dich interessiert. f'`8k

Gruß, TGGC (\-/ has leading)

Bashar

Das muss ich nicht nachschlagen.

Hi,
Nehmen wir mal an das Flugzeug bewegt sich wircklich nur vorwärts wenn es Boden (Laufband) unter den Füßen (Rädern) hat, dann würde es ja nicht weit kommen wenn es abhebt, da ja der Boden (Laufband) weg ist.
Da es aber so Konstruiert wurde das es das auch ohne Boden kann, ist es ihm doch wurscht was das Laufband unter ihm macht.
Was anderes wäre wenn sich die Räder nicht drehen würden, aber ich glaub das würde Witzig werden.

Klugscheiß2006

Ohne das jetzt alles gelesen zu haben und auf die Gefahr, dass es schon irgendwo steht:

Einzig und allein dafür verantwortlich, dass ein Flugzeug abhebt, ist doch das
Luft schnell genug am Flügel vorbei fliesst. Und zwar oben schneller als unten.
Wenn das Flugzeug auf dem Laufband steht (egal wie schnell sich die Räder drehen),
dann erzeugt die Luft doch keinen Auftrieb.
Ich bin also dafür, dass das Flugzeug nicht abhebt.

Jockel

hallo,
also wenn die räder frei laufen, sprich ohne reibung und die bewegung vom laufband sich somit nicht auf die bewegung des flugzeugs ausübt, dann steht das flugzeug relativ zur umgebung, während sich das laufband bewegt. richtig? dann müsste das flugzeug sich doch eigentlich so verhalten, als ob es in der luft hinge, weil ja keine kraft vom laufband ausgehend auf das flugzeug wirkt, sondern nur auf die räder, die sich dadurch einfach nur drehen. wenn das flugzeug nun mit den strahltriebwerk (oder turboprop, oder propeller, oder was auch immer) schub erzeugt, dann greift die kraft doch am flügel, also am rumpf und nicht an den rädern oder sonstwo an. also beschleunigt das flugzeug, da die kraft des triebwerks das flugzeug vorantreibt. also kann das flugzeug starten, vorausgesetzt die räder haben keinen widerstand, wodurch keine kraft vom laufband auf den flugzeugrumpf ausgeübt wird
alles richtig?

mfg
Sgt. Evans

thordk

der antrieb eines flugzeugs ist von den reifen unabhängig. deshalb hebts ab, egal ob die reifen stehen oder in welche richtung sie sich drehen. normalerweise drehen sie sich halt so schnell wie das flugzeug grad unterwegs ist, solange noch bodenhaftung besteht. klar spielt da überall reibung ne rolle, aber die ist so gering, dass sie für die allgemeine frage vernachlässigt werden kann. das flugzeug hebt ohne frage ab. damit das laufband die gestellte forderung erfüllen kann (immer so schnell drehen wie die reifen) müsste es eine instantane regelung besitzen (unmöglich) und sich unendlich schnell bewegen (auch unmöglich, aber da es den benötigten regler eh nicht gibt, tun sich hier keine abgründe der physik auf :D)