hebt das flugzeug ab?

Das stimmt! Dann würde das Flugzeug aber auch auf der Stelle abheben!

eben das ist nicht der fall, weil: wenn flugzeug = "auf der stelle", dann luftbewegung relativ zum flugzeug = 0.

nun gut, mir wird's zu bunt!

Ich hab's!
Die relative Luftbewegung sorgt für mächtig Auftrieb. Das so gestartete Band landet am 8. August 2008
um 15:23 in Buenos Aires, während das Flugzeug dort bleibt, wo es hingehört. Auf dem Boden!

wieso, die luft is doch am rollband festgeklebt und das bewegt sich nach hinten.

wenn die geschwindigkeiten nicht exakt gleich sind liegt schlupf vor, d.h. das rollband rutscht unter dem reifen weg - steht davon irgendetwas in der aufgabenstellung? nein. da steht, dass die geschwindigkeit von rad und laufband gleich ist und damit der schlupf null. funktionieren würde es trotzdem, denn es gibt zwei arten von reibung: haftreibung und gleitreibung. für den hier betrachteten fall kommt nur haftreibung in frage.

weiterhin hat unicum das problem recht gut erklärt und um gordon zu ergänzen: das luftkissenboot funktioniert wie ein senkrechtstarter über impulserhaltung. übrigens kann man das auch von einem hubschrauber behaupten, der in der luft steht, denn er fördert konstant einen bestimmten volumenstrom luft von oberhalb in richtung unterhalb der flügel. theoretisch fliegt er nur über den effekt der druckunterschiede an den flügeln wenn er sich bewegt, in welche richtung auch immer.

Gehen wir das Problem mal anders an:
Ich nehme ein Gestellt, klatsche dort 4 Räder ran und baue darauf eine Turbine (Propellertriebwerk tut es auch). Das Ganze stelle ich nun auf das Laufband. Mein Gestell wird sich nach überwinden der Haftreibung nach vorne bewegen, egal mit welcher Geschwindigkeit ich das Laufband darunter bewege.

Dieser Beitrag wurde von kessel: 08 Jul 2008, 19:19 bearbeitet

Servus zusammen!

Also ich habe das Ganze jetzt für mich folgendermaßen abschließend erfasst:
Flugzeuggeschwindigkeit = Geschwindigkeit des Flugzeuges relativ zum festen Untergrund (wie bei einem "ganz normalen Start" nur ohne Laufband)
Laufbandgeschwindigkeit = - 1 * Flugzeuggeschwindigkeit
Würde das Flugzeug über seine Räder angetrieben, ergäbe sich eine Relativgeschwindigkeit des Flugzeuges "über Grund" beim "Start mit Laufband" von Null. Wird es aber nicht. Der nötige Vortrieb wird sagen wir von einem Propeller erzeugt. Die Räder des Flugzeuges gehen fast als Loslager durch. Die zur Beschleunigung zur Verfügung stehende Leistung wird also durch das Laufband (über diverse Reibungseffekte im Bereich der Räder und Lager) nicht sonderlich stark verringert. (Dass das Material irgendwann an seine Grenzen stoßen wird ist klar. Aber bei kleinen und dementsprechend leichten Maschinen sollte das schon klar gehen.) Es ergibt sich somit quasi ein Start "mit leicht angezogener Handbremse".

Und ich bin sogar auf ein Beispiel aus dem Alltag gestoßen, anhand dessen man sich die Sache vielleicht ein bisschen veranschaulichen kann.



Es gibt zwar meines Wissens kein größeres Fließgewässer, das mit der Startgeschwindigkeit eines Flugzeuges fließt, aber wenn, wäre ein Start "stromaufwärts" durchaus möglich. Das Flugzeug würde mit Startgeschwindigkeit auf dem Fluss aufsetzen. So "tief" bis der Widerstand des Wassers an den Schwimmkörpern der Reibung im Fall mit dem Laufband entspricht. Der Pilot geht dann aber nicht vom Gas, sondern "fährt" quasi ein Stück mit Startgeschwindigkeit über's Wasser und startet dann wieder durch. Während der "Fahrt" über's Wasser entspräche die Relativgeschwindigkeit zwischen Fluss und Flugzeug genau der doppelten Startgeschwindigkeit. Das Ganze wäre zwar eine denkbar maximal hirnrissige Energieverschwendung, aber durchaus möglich.

Sehr gutes Beispiel, hier die Tischdecke zu bringen, das veranschaulicht doch für jeden begreifbar, daß die Bahn keinen entscheidenden Einfluß auf das Flugzeug nehmen kann

@chris: Interessanter Ansatz, jetzt wäre nur noch interessant, wie die Unterseite der Bahn konstruiert ist, ein umlaufendes Band wäre schon mal schlecht.

Ja das Flugzeug hebt ab, aber trotzdem ist in der Frage ein Fehler versteckt, der - genau genommen - das Experiment undurchführbar macht.

Diese 2 Sätze implizieren, dass das Band sich genau so schnell bewegt, wie die Räder sich drehen. Ganz einfach ist klar, dass ein Rad, dass auf diesem Rollband steht oder rollt sich keinen Meter fortbewegt. Jetzt steht das Flugzeug ja am Anfang. Um ein Rad in Bewegung zu setzen müsste sich das Flugzeug erst einmal nach vorne bewegen, dass geht aber nicht, da ja das Band alle Radbewegungen ausgleicht. Hier haben wir genaugenommen tatsächlich ein Paradoxon.

Aber sind wir mal nicht so kleinlich und erlauben ein paar Ungenauigkeiten in der Versuchsdurchführung. Also, das Flugzeug beschleunigt ein wenig nach vorne, sofort beginnt das Band zu laufen mit der Geschwindigkeit, mit der das Flugzeug losgefahen ist (die Geschwindigkeit der Räder ist zu diesem Zeitpunkt noch gleich mit der des Flugzeuges zur Luft).
In dem Moment wo aber das Band zu laufen anfängt drehen die Räder (da das Flugzeug über die Turbinen beschleunigt) sich doppelt so schnell wie vorher. Das Band müsste sofort auf die doppelte Geschwindigkeit beschleunigen, dann würden aber wieder die Räder schneller drehen und das ganze würde sich theoretisch so lange hochschaukeln - viele 1000km/h - bis einer der 3 Folgenden Fälle eintritt:
1. Irgend ein Glied des Experiments hält den Anforderungen nicht Stand.
2. Der Widerstand Band-Rad wird durch die enormen Geschwindigkeiten so hoch, dass sich das Flugzeug tatsächlich nicht von der Stelle bewegt.
3. Durch die Schnelle Bewegung des Bandes beschleunigt die Luft außenrum so schnell, dass das Flugzeug tatsächlich auf der Stelle schwebt.

Das ganze wird einfacher, wenn man die Frage richtig stellt: Es muss heißen, das Band bewegt sich so schnell wie das Flugzeug, und dann hebt das Ding sicher ab!

HotDoc gewinnt knapp, vor _joschi_ und unicum ;D

mag sein, aber damit setzt du voraus, dass die haftreibung überwunden wird und nur das allein führt zum resultat. ist also ähnlich wie die luft durch die reibung am laufband zu beschleunigen und somit ein abheben zu bewirken.

Hä? Wenn die Haftreibung nicht überwunden wird, würde nie ein Flugzeug von irgend einer Landebahn starten können (selbst von einer feststehenden nicht).

Ich sage: Das Flugzeug hebt selbstverständlich nicht ab!

Da die Reibung in den Radlagern ziemlich hoch ist, wird folgendes auftreten:
Das Flugzeug wird sich auf das Vorderrrad bäumen und sich so vorwärts bewegen - was so ähnlich aussehen wird, wie ein Stoppie mitm Motorrad. Dadurch haben die Tragflächen einen etwas ungünstigen Winkel zur Bewegungsrichtung, wodurch kein Auftriebseffekt auftritt.
Das wird so lange gehen, bis das vordere Fahrwerk nachgibt und einklappt. Wahrscheinlicher ist aber - durch die Richtungsänderung der Schubkraft (weil das Flugzeug ja schräg steht) - dass sich das Flugzeug gleich auf die Nase stellt und so gegen den Boden drückt.

Das ist auch gut so. Denn wenn das Flugzeug abheben würde, würden die Räder ja einen wahnsinnig großen Drehimpuls besitzen. Wenn dann der Pilot zur ersten Kurve versuchen würde, das Flugzeug entlang der Längsachse zu neigen, würde es sich um die vertikale Achse drehen (aber immer noch geradeaus fliegen), wodurch dann schon wieder die Luft aus der falschen Richtung auf die Tragflächen kommt und der Auftriebseffekt futsch ist.
Der geübte Pilot würde allerdings den Effekt nutzen, um rückwärts zu landen.

Ich bekomm' hier langsam die Krise...
Bleibt doch mal beim ursprünglichen Problem und nicht bei irgendwelchen Reibungskräften, welche irgendwelche Flugzeugnasen zum "abknicken" bringen oder irgendwelche Lager die hohe Geschwindigkeiten nicht verkraften, das kann man ruhig mal idealisiert betrachten...
Der Flieger steht auf einem Band und beschleunigt unter normalen Umständen, also nicht spontan oder abrupt (so dass mal ideal gesehen irgendwelche Trägheiten außer Betracht geraten), das Band läuft mit gleicher Geschwindigkeit entgegen (sicher auf die Radgeschwindigkeit gesehen). Die Frage ist, was passiert ? Und da habe ich bereits weiter vorn meine Meinung gesagt und bleibe dabei...

Dieser Beitrag wurde von gordon: 09 Jul 2008, 01:42 bearbeitet