Hebt das Flugzeug ab...?
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stadtkind
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Bin dagegen, der Flieger hebt nicht ab. 
Das Problem ist, dass die meisten sich an die Geschwindigkeit klammern. Ich finde es sinnvoll, das Problem unter Vernachlässigung der Trägheit durch die Beschleunigung zu lösen, weil dann das Laufband-Rad-System nur als "Lager" dienen und das Flugzeugrad eine grössere Beschleunigung hat, als das Flugzeug. Mit Trägheit hebt es aber nicht ab, da so das Rad keine grössere Beschleunigung erfahren kann.
Bis heute Abend habe ich meine Meinung vielleicht wieder geändert ...
Das Problem ist, dass die meisten sich an die Geschwindigkeit klammern. Ich finde es sinnvoll, das Problem unter Vernachlässigung der Trägheit durch die Beschleunigung zu lösen, weil dann das Laufband-Rad-System nur als "Lager" dienen und das Flugzeugrad eine grössere Beschleunigung hat, als das Flugzeug. Mit Trägheit hebt es aber nicht ab, da so das Rad keine grössere Beschleunigung erfahren kann.
Bis heute Abend habe ich meine Meinung vielleicht wieder geändert ...
fox78
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snoop69 schrieb:Dem Flugzeug wäre das egal, wenn es soweit kommen würde. Aber in dem Moment, in dem es sich auch nur einen Millimeter bewegt, beschleunigt das Band unendlich und die Welt geht unter
Deshalb kann das Flugzeug nicht abheben, weil es in diesem Moment aufhört, zu existieren.
Snoop
Naturwissenschaftler!
Grüße fox78
Ich nehme an, die Frage zielte einfach darauf ab: "kann ein Flugzeug auf einem Laufband starten", wobei das Rad-Laufbandsystem einfach als funktionierend angenommen wurde, ohne dass es das Raum/Zeitkontinuum zerstört .
Es stimmt schon, dass sich die Räder nicht von alleine (ohne den Triebwerksschub) anfangen zu drehen, aber das diente wohl auch mehr der Verwirrung des Lesers.
.Es stimmt schon, dass sich die Räder nicht von alleine (ohne den Triebwerksschub) anfangen zu drehen, aber das diente wohl auch mehr der Verwirrung des Lesers.
Also wenn das Laufband sich entgegengesetzt zur vorgesehenen Startrichtung bewegen sollte, also nach hinten, um das Flugzeug am Vorwärtskommen zu hindern (wie ein Laufband im Fitnesstudio den Läufer daran hindern soll gegen die Wand zu donnern) so wird da natürlich nicht funktionieren da das Flugzeug mit den Triebwerken einen Rückstoß in der Luft erzeugt (im Gegensatz zum Läufer, der nur im Kontakt zum Laufband vorwärtskommt).
D.H. Das Flugzeug wird in jedem Fall schneller und das Laufband müsste tätsächlich in null komma nix auf unendlich beschleunigt werden und das auf die Räder übertragen.
Also hätte fox recht. Da kann man sich genauso in Gedanken zum Andromedanebel beamen wollen - es geht nicht.
D.H. Das Flugzeug wird in jedem Fall schneller und das Laufband müsste tätsächlich in null komma nix auf unendlich beschleunigt werden und das auf die Räder übertragen.
Also hätte fox recht. Da kann man sich genauso in Gedanken zum Andromedanebel beamen wollen - es geht nicht.
snoop69
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Das haben wir doch schon getan, bloß die anderen wollen nicht mitkommen.Krill schrieb:
Also wie bereits gesagt, müsste sich der Umfang der Räder auf Null reduzieren, wobei der Durchmesser, der ja senkrecht auf der Bewegungsrichtung steht, nicht von der Längenkontraktion betroffen ist und deshalb erhalten sein muss. Ähnliches gilt für die Umlenkrollen am Laufband, während die "geraden" Teile ebenfalls auf eine Länge von Null schrumpfen müssten.
Und natürlich hat alles eine unendlich große Masse
. Die Frage der Zeitdilatation ist ein bisschen komplizierter Snoop
avalon
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stadtkind schrieb:Bin dagegen, der Flieger hebt nicht ab.
Das Problem ist, dass die meisten sich an die Geschwindigkeit klammern. Ich finde es sinnvoll, das Problem unter Vernachlässigung der Trägheit durch die Beschleunigung zu lösen, weil dann das Laufband-Rad-System nur als "Lager" dienen und das Flugzeugrad eine grössere Beschleunigung hat, als das Flugzeug. Mit Trägheit hebt es aber nicht ab, da so das Rad keine grössere Beschleunigung erfahren kann.
Bis heute Abend habe ich meine Meinung vielleicht wieder geändert ...
Ironie ein
Also wenn man den Kabinendruck umgekehrt proportional zur Reinheit der frisch geputzen Fenster setzt und dabei den Alkoholgehalt im Blut des Piloten berücksichtigt, kann es unter Umständen sein das....
Ironie aus
Es ist alles dazu gesagt, warum kann man das nicht mal so hinnnehmen wie es ist.
PS Meine Meinung ist auch heute abend noch dieselbe, es sei denn Einstein erfindet noch schnell was, was die gültigen Naturgesetze außer Kraft setzt.
Ach geht ja nicht, der ist ja tot..
Ich glaube mein RaumZeitKontinium macht gerade schlapp..
snoop69
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Das Problem ist, das sich die Frage nicht "funktionierend" formulieren lässt, ohne die gewünschte Lösung zu verraten....ricky2000 schrieb:Ich nehme an, die Frage zielte einfach darauf ab: "kann ein Flugzeug auf einem Laufband starten", wobei das Rad-Laufbandsystem einfach als funktionierend angenommen wurde, ohne dass es das Raum/Zeitkontinuum zerstört
Es stimmt schon, dass sich die Räder nicht von alleine (ohne den Triebwerksschub) anfangen zu drehen, aber das diente wohl auch mehr der Verwirrung des Lesers.
Snoop
Bluefake
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Beispiel Boeing 747:
Schubkraft:
Ihre vier Triebwerke erzeugen eine Schubkraft von 110 Tonnen.
Fahrwiderstand:
Der Fahrwiderstand setzt sich aus dem Luft- und dem Rollwiderstand zusammen.
Rollwiderstand:
Der Rollwiderstand (Fr) verhält sich proportional zur Kraft, welche die Maschine auf den Boden ausübt (Fn) und definiert sich annäherungsweise durch
Fr = Cr * Fn
Fr - Rollwiderstand
Cr - Rollwiderstandskoeffizient
Fn - Normalkraft
Der Rollwiderstandskoeffizient liegt in Bereichen unter 0.5, bei Autoreifen auf Beton beispielsweise bei 0,01 bis 0,02. Setzen wir mal einen schlechteren Wert bei dem Flugzeug von 0,05 voraus, obwohl diese mit bis zu 14 bar aufgepumpt sind (Autoreifen ca.2 bar), welches theoretisch den Rollwiderstand verringert. Da aber auf jedem Rad bis zu 20 Tonnen Last stehen, vernachlässigen wir hier die Kräfte, die sich gegenseitig fast kürzen.
Das Startgewicht einer 747 liege mal bei 300 Tonnen. Der Rollwiderstand ist also
300 Tonnen * 0,05 = 15 Tonnen
Der Kraft von 110 Tonnen, mit der das Flugzeug nach vorn geschoben wird, stehen zu Beginn nur etwa 15 Tonnen Rollwiderstand entgegen, da wir noch keinen Luftwiderstand haben. Die resultierende Kraft ist 95 Tonnen, mit der das Flugzeug unweigerlich beschleunigen würde. Mit der Zeit wächst der Rollwiderstand zwar mit dem Luftwiderstand an, wird aber durch die ebenfalls steigenden Auftriebskräfte kompensiert.
Das Flugzeug beschleunigt etwas langsamer als unter normalen Umständen und hebt schlussendlich ab.
----
Unter der Bedingung, dass sich das Band so schnell bewegen soll, wie sich die Reifen bewegen, würde das einen rückkoppelnden Effekt haben.
* Flugzeug bewegt sich mit 1 km/h vorwärts:
= Reifen auf dem Band also 1 km/h
+ dadurch das Band 1 km/h zurück
+ dadurch Reifen 2 km/h, da ja nun die Geschwindigkeit des Bandes addiert wurde
+ dadurch das Band 2 km/h
+ dadurch die Reifen 3 km/h (1 vom Flugzeug, 2 vom Band)
+ dadurch das Band 3 km/h
... und so weiter.
Das Band würde immer schneller laufen, um zu versuchen, genauso schnell zu sein, wie die Reifen. Somit addieren sich ständig die Geschwindigkeiten, bis irgendwann wohl die auftretenden Kräfte das Band zerstören.
Schubkraft:
Ihre vier Triebwerke erzeugen eine Schubkraft von 110 Tonnen.
Fahrwiderstand:
Der Fahrwiderstand setzt sich aus dem Luft- und dem Rollwiderstand zusammen.
Rollwiderstand:
Der Rollwiderstand (Fr) verhält sich proportional zur Kraft, welche die Maschine auf den Boden ausübt (Fn) und definiert sich annäherungsweise durch
Fr = Cr * Fn
Fr - Rollwiderstand
Cr - Rollwiderstandskoeffizient
Fn - Normalkraft
Der Rollwiderstandskoeffizient liegt in Bereichen unter 0.5, bei Autoreifen auf Beton beispielsweise bei 0,01 bis 0,02. Setzen wir mal einen schlechteren Wert bei dem Flugzeug von 0,05 voraus, obwohl diese mit bis zu 14 bar aufgepumpt sind (Autoreifen ca.2 bar), welches theoretisch den Rollwiderstand verringert. Da aber auf jedem Rad bis zu 20 Tonnen Last stehen, vernachlässigen wir hier die Kräfte, die sich gegenseitig fast kürzen.
Das Startgewicht einer 747 liege mal bei 300 Tonnen. Der Rollwiderstand ist also
300 Tonnen * 0,05 = 15 Tonnen
Der Kraft von 110 Tonnen, mit der das Flugzeug nach vorn geschoben wird, stehen zu Beginn nur etwa 15 Tonnen Rollwiderstand entgegen, da wir noch keinen Luftwiderstand haben. Die resultierende Kraft ist 95 Tonnen, mit der das Flugzeug unweigerlich beschleunigen würde. Mit der Zeit wächst der Rollwiderstand zwar mit dem Luftwiderstand an, wird aber durch die ebenfalls steigenden Auftriebskräfte kompensiert.
Das Flugzeug beschleunigt etwas langsamer als unter normalen Umständen und hebt schlussendlich ab.
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Unter der Bedingung, dass sich das Band so schnell bewegen soll, wie sich die Reifen bewegen, würde das einen rückkoppelnden Effekt haben.
* Flugzeug bewegt sich mit 1 km/h vorwärts:
= Reifen auf dem Band also 1 km/h
+ dadurch das Band 1 km/h zurück
+ dadurch Reifen 2 km/h, da ja nun die Geschwindigkeit des Bandes addiert wurde
+ dadurch das Band 2 km/h
+ dadurch die Reifen 3 km/h (1 vom Flugzeug, 2 vom Band)
+ dadurch das Band 3 km/h
... und so weiter.
Das Band würde immer schneller laufen, um zu versuchen, genauso schnell zu sein, wie die Reifen. Somit addieren sich ständig die Geschwindigkeiten, bis irgendwann wohl die auftretenden Kräfte das Band zerstören.
K
Krill
Herr Ingenieur, das ist kein Ablenkungsmanöver: Dass wir einer Meinung sein dürften, was das Abheben des Flugzeuges angeht, kannst Du in meinen Posts nachlesen. (Hab ich schon gleich am Anfng gesagt, aber auf einen Grafiker hört man eben weniger als auf einen Ingenieur.)
Ich finde die Versuchsanordnung schon interessant, nur das Flugzeug dabei nicht.
Das können wir auch durch ein Kinderrad ersetzen, das neben dem Laufband herfährt, aber mit einem Stützrad immer auf dem Laufband.
Ich finde die Versuchsanordnung schon interessant, nur das Flugzeug dabei nicht.
Das können wir auch durch ein Kinderrad ersetzen, das neben dem Laufband herfährt, aber mit einem Stützrad immer auf dem Laufband.
Also wenn schon ein Laufband als Start- und Landebahn, dann sollte man es in Startrichtung beschleunigen, der Pilot sollte auf die Bremse treten, bei 300 km/h muss er nur das Höhenruder betätigen und schon hebt er ab:
Vorteil: Er braucht gar keine Räder sondern könnte mit Stützen starten. Beim Landen funktioniert das ebenso. Der Pilot muss nur dem Tower die Aufsetzgeschwindigkeit durchgeben so dass das Laufband entsprechend beschleunigt wird.
Die Triebwerke müssten dann erst in der Luft den Vollen Schub bringen.
Warum also das Laufband falschrum laufen lassen ...
PS: nur am Ende des Laufbandes beim Landen bräuchte man dann wieder Räder, sonst geht es aus wie mit Leuten die am Ende der Rolltreppe einfach stehenbleiben ...
Vorteil: Er braucht gar keine Räder sondern könnte mit Stützen starten. Beim Landen funktioniert das ebenso. Der Pilot muss nur dem Tower die Aufsetzgeschwindigkeit durchgeben so dass das Laufband entsprechend beschleunigt wird.
Die Triebwerke müssten dann erst in der Luft den Vollen Schub bringen.
Warum also das Laufband falschrum laufen lassen ...
PS: nur am Ende des Laufbandes beim Landen bräuchte man dann wieder Räder, sonst geht es aus wie mit Leuten die am Ende der Rolltreppe einfach stehenbleiben ...
Bluefake
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In der Tat geben Piloten von Verkehrsmaschinen beim Start nicht den vollen Schub, sondern versuchen, langsamer zu beschleunigen, um Treibstoff zu sparen und weniger Lärm zu erzeugen. Sie nutzen gerne den größten Teil der Startbahn aus. Dabei wird auch immer der "point of no return" berücksichtigt, nach dessen Überscheiten ein Startabbruch nicht mehr möglich ist, sondern trotz Schwierigkeiten gestartet werden muss. Üblich ist die Berechnung der Geschwindigkeit, nach Erreichen derer man nicht mehr bremsen kann. Das ist auch damals der Concorde zum Verhängnis geworden.
fox78
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Krill schrieb:
Nimm doch nicht alles so todernst.
Ich amüsiere mich hier prächtig Nur kann ich die "ingenieurmässigen" Antworten leichter aus dem Ärmel schütteln, als die theoretischen zur Relativitätstheorie. Mir fehlt im Moment dafür auch die Zeit, um meine Kenntnisse diesbezüglich wieder aufzufrischen, weil ich gerade mit übelsten mathematischen Turbulenzmodellen für meine Studienarbeit kämpfe. Daher beschränke ich mich nur auf das Lesen von Posts mit einsteinschem Inhalt.
Grüße fox78
madsteve
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...herrliches Thema
Zu Verdeutlichung meiner Theorie vorab zwei Geschichten:
1. Ihr kennt alle diesen Trick mit dem gedeckten Tisch und dem blitzschnellen Wegziehen der Tischdecke. Alle Gläser, Tassen etc. bleiben bei geschickter Anwendung wo sie sind. Das geht natürlich nicht wenn ich eine zu grobe Tischdecke habe da sonst die Reibung zu groß wäre.
2. Stellt euch vor, das Flugzeug könnte über dem Laufband "schweben" (warum auch immer). Hier wäre es natürlich völlig egal wie schnell oder in welche Richtung sich das Band dreht!
Der "einzige" Unterschied sind also die Räder!
Daher kommt es nur darauf an wie groß die Reibung durch Räder oder Radlager sind. In der Praxis würde sich das Flugzeug "nicht" mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen wie das Laufband (auch ohne eigenen Antrieb). Mit einer kleinen Vorwärtsbewegung (Impuls) über die Turbinen und super-duper Radlagern und Reifen mit extrem niedriger Reibung würde sich das Flugzeug nicht in der gleichen Geschwindigkeit bewegen wie das Laufband!
Dennoch bleibt eine Crux:
Nehmen wir mal an das Flugzeug muss 300 km/H zum starten erreichen (299 km/H würden nicht reichen.) Das wäre dann auch die Maximalleistung der Triebwerke.
Ebenso nehmen wir an das wir in einer windstillen Umgebung mit einer absolut ebenen Startbahn starten und diese Geschwindigkeit mit der "normalen" Reibung erreichen können.
Hier würde ein Faktor reichen um auf die beschriebenen 299 km/H zu kommen und nicht starten zu können (Gegenwind, mehr Reibung, Steigung der Landebahn etc.)
Wenn der Reibungswiederstand/Rollwiederstand also nicht mit der Geschwindigkeit zunimmt (keine Ahnung) wird das Flugzeug starten!!!
Wenn das Flugzeug diese zusätzlichen Faktoren (die sicherlich nicht linear steigen werden) über Triebwerksleistung kompensieren kann wird es erst recht starten!!!
Dabei wäre es auch völlig egal in welche Richtung das Laufband nun dreht.
steve
Zu Verdeutlichung meiner Theorie vorab zwei Geschichten:
1. Ihr kennt alle diesen Trick mit dem gedeckten Tisch und dem blitzschnellen Wegziehen der Tischdecke. Alle Gläser, Tassen etc. bleiben bei geschickter Anwendung wo sie sind. Das geht natürlich nicht wenn ich eine zu grobe Tischdecke habe da sonst die Reibung zu groß wäre.
2. Stellt euch vor, das Flugzeug könnte über dem Laufband "schweben" (warum auch immer). Hier wäre es natürlich völlig egal wie schnell oder in welche Richtung sich das Band dreht!
Der "einzige" Unterschied sind also die Räder!
Daher kommt es nur darauf an wie groß die Reibung durch Räder oder Radlager sind. In der Praxis würde sich das Flugzeug "nicht" mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen wie das Laufband (auch ohne eigenen Antrieb). Mit einer kleinen Vorwärtsbewegung (Impuls) über die Turbinen und super-duper Radlagern und Reifen mit extrem niedriger Reibung würde sich das Flugzeug nicht in der gleichen Geschwindigkeit bewegen wie das Laufband!
Dennoch bleibt eine Crux:
Nehmen wir mal an das Flugzeug muss 300 km/H zum starten erreichen (299 km/H würden nicht reichen.) Das wäre dann auch die Maximalleistung der Triebwerke.
Ebenso nehmen wir an das wir in einer windstillen Umgebung mit einer absolut ebenen Startbahn starten und diese Geschwindigkeit mit der "normalen" Reibung erreichen können.
Hier würde ein Faktor reichen um auf die beschriebenen 299 km/H zu kommen und nicht starten zu können (Gegenwind, mehr Reibung, Steigung der Landebahn etc.)
Wenn der Reibungswiederstand/Rollwiederstand also nicht mit der Geschwindigkeit zunimmt (keine Ahnung) wird das Flugzeug starten!!!
Wenn das Flugzeug diese zusätzlichen Faktoren (die sicherlich nicht linear steigen werden) über Triebwerksleistung kompensieren kann wird es erst recht starten!!!
Dabei wäre es auch völlig egal in welche Richtung das Laufband nun dreht.
steve
bahnrolli
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fox78 schrieb:Nimm doch nicht alles so todernst.
Nur kann ich die "ingenieurmässigen" Antworten leichter aus dem Ärmel schütteln, als die theoretischen zur Relativitätstheorie. Mir fehlt im Moment dafür auch die Zeit, um meine Kenntnisse diesbezüglich wieder aufzufrischen, weil ich gerade mit übelsten mathematischen Turbulenzmodellen für meine Studienarbeit kämpfe. Daher beschränke ich mich nur auf das Lesen von Posts mit einsteinschem Inhalt.
Grüße fox78
Ich auch
Ist immer interessant, wenn Menschen versuchen, ein Paradoxon zu lösen
Ich schlag mich hier mit der thematischen Erfassung von rund 1000 Einzelszenen rum, das ist sowas von öde .... aber das hier hat meinen Tag gerettet
regnerische grüße aus Waldau
bahnrolli
fox78
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bahnrolli schrieb:Ich auch
[...]Ich schlag mich hier mit der thematischen Erfassung von rund 1000 Einzelszenen rum, das ist sowas von öde .... aber das hier hat meinen Tag gerettet
bahnrolli
Hey, und ich schlage mich mit der Seitenwindstabilität von Hochgeschwindigkeitszügen herum (turbulente Strömungssimulationen mit Fluent). Leider bin ich in China nicht an ein Thema zur Raumfahrt gekommen - steht alles unter "Schirmherrschaft" der Militärs und da kommt man als Ausländer nicht rein
Da aber mein Vater und Großvater Eisenbahner sind, habe ich mich halt für das Zugthema meines Profs. in Peking entschieden.
Grüße fox78