Flugzeug startet von riesigem Laufband - oder nicht

Ein toller Thread

Eine schräge Frage von der letzten Seite ist aber noch unbeantwortet:

Zitat

Original geschrieben von brasax
Wo kommt die Luftströmung her um den Auftrieb zu erzeugen? Von den Düsen? Die erzeugen den Vortrieb, aber der Luftstrom der Düsen reicht doch nicht um einen Auftrieb zu erzeugen oder doch?

Dann dürft aber doch ein Segelflieger eigentlich ja auch nicht fliegen, da keine Düsen.

Die Düsen erzeugen wie Du schon sagst nicht Auftrieb, sondern Vortrieb. Bei einem Segelflieger ist das stattdessen entweder eine Seilwinde, die das Flugzeug beschleunigt, oder ein Motorflugzeug, das das Segelflugzeug im Schlepptau hat. Und wenn die Geschwindigkeit des Flugzeugs relativ zur Luft durch den Vortrieb eben hoch genug ist, entsteht erst durch die an den gewölbten Tragflächen vorbeistreichende Luft der Auftrieb.

Also fliegt das Flugzeug nicht, da der Unterschied im Inertialsystem, wie es so schön heisst, gleich 0 ist, also kein Auftrieb erzeugt wird. Das ist doch die Lösung oder nicht? :gpaul: Habe durch die ganzen Nebenkriegsschauplätze und Raketenrucksack-Beispiele den Überblick verloren...

Vergie

Zitat

Original geschrieben von Vergie
[...]
Habe [...] den Überblick verloren...
[...]

Scheinbar

Alle haben Recht ;), denn wie u.a. Heinz Ketchup schon schrieb, ist die Fragestellung interpretationsfähig.

a) Flugzeug hebt ab, wenn
sich die Geschwindigkeit des Laufbandes im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Flugzeuges verhält.

b) Flugzeug hebt nicht ab, wenn
sich die Geschwindigkeit des Laufbandes im Verhältnis zur Geschwindigkeit der Flugzeugräder verhält.

Zitat

Original geschrieben von rb68
a) Flugzeug hebt ab, wenn
sich die Geschwindigkeit des Laufbandes im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Flugzeuges verhält.

Ja, denn das Flugzeug bewegt sich trotzdem vorwärts, weil der Antrieb eben nicht auf die Räder, sondern auf die unbewegte Luft wirkt. Daher bewegt sich das Flugzeug vorwärts, egal was das Laufband macht. Und wird damit auch schnell genug, um abzuheben.

Zitat

b) Flugzeug hebt nicht ab, wenn
sich die Geschwindigkeit des Laufbandes im Verhältnis zur Geschwindigkeit der Flugzeugräder verhält.

Grins, dann nicht. Dann haben wir einen anderen Effekt.
In dem Fall wird das Laufband immer weiter beschleunigen. Denn wenn das Flugzeug sich vorwärts bewegt, sind die Räder zwnagsläuft schneller als das Laufband.
Vrad = Vband + Vflieger. Das bedeutet dann daß die Räder immer schneller als das Band sind. Außer das Flugzeug bleibt stehen, was es aber aufgrund des Antriebes über die Triebwerke nicht tun wird.

Interresant ist die Folge dieser Rechnung. Da das Band die Umfangsgeschwindigkeit der Räder nie erreichen wird, wird das Band unkontrolliert beschleunigen. Seit Einstein seine Relativitätstheorie formulierte, wissen wir, daß nichts über die Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden kann.
Da in dieser Aufstellung die Räder das am schnellsten bewegte Teil des Systems sind, werden diese als erste die Lichtgeschwindigkeit erreichen. Da bei derart schnelle Bewegungen relativistische Effekte zum Tragen kommen, wird auch hier der Massezuwachs durch die Geschwindigkeit den Wert Unendlich erreichen.
Eine unedlich große Masse, bedeutet aber eine unendlich große Massenanziehung, die dazu führt, daß sich die Räder des Flugzeuges in Schwarze Löcher verwandeln. Das Laufband, daß dieselbe Geschwindigkeit wie die Räder erreichen will, wird natürlich auch Lichtgeschwindigkeit erreichen, und dasselbe Schicksal erleiden, wie die Räder.

Fazit: Wenn die Laufbandgeschwindigkeit gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Räder ist, verwandelt sich das Laufband und die Räder des Flugzeuges in ein Schwazes Loch, welches zuerst das Flugzeug, dann den Flugplatz, und letztlich die ganze Erde in sich aufsaugt. Und da hebt natürlich nix mehr ab

wir können das aber durch einen kleinen Trick verhindern. Wenn wir nach der Anfangsbeschleunigung, die Geschwindigkeit des Flugzeuges (Vflieger) wieder auf 0 bringen, kann sich die Geschwindigkeit des Laufbandes (Vband) wieder an die Geschwindigkeit der Räder (Vrad) angleichen. In dem Fall bleibt das Fugzeug mit kontinuierlich rotierenden Rädern auf dem Laufband stehen. Ein erstklasiges Perpetuum o Mobile

War nur Spaß, ich weiß auch, daß das laufband für den Antrieb natürlich eine Energeiquelle braucht. Schade war doch nix.

Danke rb68,

das machts verständlich. Ich bin in meiner eigenen Interpretation der Aufgabenstellung aber immer von der b) Variante ausgegangen und hatte daher die Schwierigkeiten mit der Vorstellung für a).

Allerdings wenn ich nun lese, dass für das Fliegen eines Flugzeuges NUR der AIRSPEED ausschlaggebend ist, nicht der GROUNDSPEED - dann sollte das ja BASISWISSEN von Piloten sein. Die Frage sollte in Fachkreisen daher eigentlich keine
zwei Minuten einer Diskussion überstehen ...

Gruss und Danke, Ralph

Zitat

b) Flugzeug hebt nicht ab, wenn sich die Geschwindigkeit des Laufbandes im Verhältnis zur Geschwindigkeit der Flugzeugräder verhält

OK, mal folgender Erklärungsversuch:
Das Laufband bewegt sich mit 100 km/h in positiver Richtung. Die Räder drehen sich zusätzlich ebenfalls mit 100 km/h entgegengesetzt zum Laufband.
Das ist dann nix anderes wie ein "Mitfahren" des Flugzeugs auf dem Laufband plus die 100 km/h mit der sich die Reifen relativ entgegengesetzt zum Laufband bewegen. Dann bewegt sich das Flugzeug relativ zum Boden mit 200 km/h.
Hab ich schonmal geschrieben, aber auf mich hört ja keiner. Das Flugzeug startet auch unter dieser Voraussetzung...

Zitat

Original geschrieben von superuser_reload
OK, mal folgender Erklärungsversuch:
Das Laufband bewegt sich mit 100 km/h in positiver Richtung. Die Räder drehen sich zusätzlich ebenfalls mit 100 km/h entgegengesetzt zum Laufband.
Das ist dann nix anderes wie ein "Mitfahren" des Flugzeugs auf dem Laufband plus die 100 km/h mit der sich die Reifen relativ entgegengesetzt zum Laufband bewegen. Dann bewegt sich das Flugzeug relativ zum Boden mit 200 km/h.
Hab ich schonmal geschrieben, aber auf mich hört ja keiner. Das Flugzeug startet auch unter dieser Voraussetzung...

Nein, dann nicht. Das was Du beschreibst, ist die Erklärung zu a.

Wenn sich das Laufband entsprechend der Geschwindigkeit der Räder beschleunigt, geht die Beschleunigung unendlich weiter.

Wenn das Flugzeug mit 100 km/h in eine Richtung bewegt wird, und das Laufband mit 100km/h in die andere drehen sich die Räder mit 200 km/h, soweit richtig.
Nur wenn das Laufband dieselbe Geschwindigkeit haben soll, wie die Räder muß das Laufband in diesem Moment ebenfalls auf 200 km/h beschleunigen. Dann aber drehen die Räder mit 300km/h, wodurch das Laufband ebenfalls auf 300km/h beschleunigen muß etc. Bei einer kosntanten Flugzeuggeschwindigkeit von 100km/h natürlich.

Ob das Flugzeug abhebt, hängt letztlich in dem Fall davon ab, wie schnell sich das Laufband an die Geschwindigkeit der Räder anpassen kann. Reagiert das Laufband recht träge, kann das Flugzeug abheben, bevor sich aus dem Laufband aufgrund der hohen Geschwindigkeit ein schwarzel Loch entwickelt. Reagiert das Laufband zu schnell erreicht es Lichtgeschwindigkeit, bevor das Flugzeug abhebt, und in dem Fall würde sich aus dem Laufband ein schwarzes Loch entwickeln, und dem kann das Flugzeug natülich nicht mehr entkommen, egal wie weit es beschleunigt.

Siehe dazu auch mein Posting auf Seite 9 unten.

Printus

Zitat

und hier ging es darum ob das Flugzeug überhaupt vom Fleck kommt.

Hä? Das hast Du in der Fragestellung im Eingangsposting GANZ anders beschrieben:

Zitat

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

Gruss, Ralph