erstellt am: 01-01-2008 03:06 AM         

Das würde ja heißen, dass das Flugzeug auf dem Laufband beschleunigt.

aviator:
"...Eine automatische 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..."

Dann habe ich wohl die Aufgabenstellung falsch verstanden.

Ich danke euch für eure Zeit und

many happy landings

gumpf

erstellt am: 01-04-2008 04:49 AM         

quote:

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Original erstellt von gumpf:
Danke Mäxchen, danke Mustang!

Das würde ja heißen, dass das Flugzeug auf dem Laufband beschleunigt.

aviator:
"...Eine automatische 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..."

Dann habe ich wohl die Aufgabenstellung falsch verstanden.

Ich danke euch für eure Zeit und

many happy landings

gumpf

[Diese Nachricht wurde von gumpf am 01-01-2008 editiert.]

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Ich wiederhole mich zwar, aber trotzdem:

NEIN, Du hast die Aufgabenstellung NICHT falsch verstanden, der Hund liegt in der NICHT LOGISCHEN Aufgabenstellung begraben.
WENN man die AUFGABENSTELLUNG erfüllen möchte/müßte/könnte, ja dann und NUR dann, würde das Flugzeug nicht abheben, weil es sich nicht bewegen DARF um die Relation Drehzahl Rad/Geschwindigkeit Förderband zu erfüllen.

Weil sich ein charakterloses Miststück wie zB ein Flugzeug aber nicht darum schert was hinterhältige Theoretiker austüfteln, sondern sich dankenswerterweise an die Physik hält wird es natürlich abheben.

Aber die Aufgabenstellung ist nicht wörtlich erfüllt, weil paradox. Und zeugt von einem miesen Charakter. :-)

erstellt am: 01-09-2008 08:08 AM         

quote:

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Die Triebwerke stossen sich ja sozusagen an der Umgebungsluft ab

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Stellt Euch einen Mann mit einem schweren Stein vor, der in einem kleinen Ruderboot steht. Er wirft ihn mit Schwung nach hinten über Bord: Das Boot treibt daraufhin nach vorne. So funktioniert Schub - egal, wie der Stein ins Wasser eintaucht.

Die Frage IST einfach und wird nicht beantwortet, indem man über die Regelung nachdenkt, die das Band antreibt (abgesehen davon, daß es technisch kein Problem wäre, die Abweichung von der Airspeed im cm/s-Bereich zu halten, also besser als 1/1000). Daß das Band mit derselben Geschwindigkeit läuft ist als gegeben zu betrachten, das ist nicht die Aufgabe selbst.

Das Flugzeug fliegt, wenn man 1) so ein Band bauen kann und 2) die Räder die doppelte Umfangsgeschwindigkeit aushalten.

Bin zwiegespalten. Bin Pilot = ich verstehe, daß man gern zu kompliziert denkt, vor lauter Knöpfen und Systemen (Flugzeug => kompliziert). Bin Physiker = ich verstehe nicht, wieso es so schwer ist, den Wald zu sehen...

Der Boden hat beim Flugzeug NICHTS mit dem Vortrieb zu tun, sobald man die Bremsen gelöst hat. Daher ist es wurschtegal, ob dieser eine Piste, eine Eisplatte oder ein Laufband ist, solange es sich nicht quer zur Schnauze bewegt. Es ist auch egal, ob die Steuerung des Bandes 1 Knoten schneller oder langsamer ist. Es ist egal.

erstellt am: 01-09-2008 01:36 PM         

Auch ich sehen das Problem in der Aufgabenstellung nicht darin, ob es möglich ist, dass das Laufband immer die selbe Geschwindigkeit wie die Räder hat, ich gehe mal davon aus, dass die Regelung des Laufbandes dazu in der Lage ist.

Das Problem ist ein ganz anderes: Da sich das Flugzeug ja anfängt auf dem Laufband zu bewegen, was es sicherlich tut, da die Vortriebskraft ja nicht über die Räder übertragen wird, fängt das Laufband sich an zu drehen. Da das Flugzeug jetzt aber nicht nur eine Geschwindigkeit gegenüber dem Laufband besitzt, sondern auch gegenüber der gesamten Umgebung, in der sich das Laufband ja auch befindet, geschieht folgendes: Die Räder des Flugzeuges haben dem Laufband immer diese Geschwindigkeit, mit der sich das Flugzeug ja gegenüber der Umgebung bewegt (auch wenn diese nur undenkbar klein ist) vorraus. Das heißt wiederum, das Laufband läuft schneller, da es ja die selbe Geschwindigkeit haben soll wie die Räder. Da diese aber durch die Bewegung des Flugzeuges immer dem Laufband vorraus sind, geht die Drehzahl innerhalb kürzester Zeit gegen unendlich.
Fazit: sobald das Flugzeug eine Eigengeschwindigkeit hat, was es durch den Schub der Triebwerke sicherlich hat, sei sie auch noch so minimal, geht die Drehzahl der Räder und des Laufbandes gegen unendlich.
Ignoriert man nun Tatsachen wie die Festigkeit der Bauteile und das es praktisch unmöglich ist, eine unendliche Drehzahl zu erreichen, hebt das Flugzeug irgendwann ab. Praktisch gesehen zerlegt sich das Gerät w*****einlich bevor es sich überhaupt einen Meter weit bewegt hat.

Soweit meine Meinung.

erstellt am: 01-09-2008 01:55 PM         

quote:

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Praktisch gesehen zerlegt sich das Gerät w*****einlich bevor es sich überhaupt einen Meter weit bewegt hat.

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Falsch: praktisch gesehen ist das Flugzeug längst in der Luft, bevor sich mehrere Kilometer Laufband überhaupt in Bewegung gesetzt haben.

Aus der Aufgabenstellung geht außerdem nicht exakt hervor, ob das Laufband nun die Geschwindigkeit der Räder über Grund oder die Drehgeschwindigkeit der Räder übernimmt.

erstellt am: 01-09-2008 03:19 PM         

Aaaalsooo,

erstens handelt es sich bei hier zunächst um eine theoretische Betrachtung, und dabei gibt es sehrwohl eine unendliche Geschwindigkeit. Überträgt man das ganze in die Praxis, ist mir auch klar, dass diese Geschwindigkeit nicht existiert, deshalb zerlegt sich ja auch das ganze Gerät.

zweitens ist es meines Wissens nach ein paar Wissenschaftlern schon gelungen, einen Laserstrahl zu erzeugen, der schneller als die doppelte Lichtgeschwindigkeit ist. Das aber nur nebenher...

Da ich ja vorher vorausgesetzt habe, dass das Laufband in der Lage ist, sich so schnell wie die Räder zu drehen (ist ja so auch in der Aufgabenstellung festgelegt), ist das Flugzeug noch lange nicht in der Luft, bevor sich das Laufband in Bewegung gesetzt hat.

Und zuguter letzt: Denk mal über deinen letzten Satz nach. Die Drehgeschwindigkeit der Räder ist doch zwangsläufig auch die Geschwindigkeit der Räder über Grund.

Ich glaube einige hier übersehen, dass es sich bei der Aufgabe zunächst um eine theoretische überlegung handelt, wie aufgrund bestimmter Voraussetzungen Kräfte und Bewegungen zusammenhängen oder nicht und es ist erstmal nebensächlich, ob dieser Versuchsaufbau in der Praxis überhaupt darstellbar ist.
Sonst könnte man ja gleich sagen: Es ist unmöglich ein so langes Laufband zu bauen, dass ein Flugzeug trägt und sich so schnell drehen kann wie die Räder des Flugzeuges und deshalb geht das alles garnicht...
Aber es geht doch erstmal um die "was wäre, wenn..." Situation.

Gruß,

erstellt am: 01-10-2008 12:29 PM         

quote:

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Original erstellt von HEL:
Aber es geht doch erstmal um die "was wäre, wenn..." Situation.

Gruß,

HEL

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Genau. Die theoretische Möglichkeit, ein Laufband zu bauen das hundert Kilometer lang ist und ohne Verzögerung auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen kann ist völlig ohne Belang für dieses "Rätsel".

WENN die Aufgabenstellung erfüllt werden soll, daß sich das Laufband genau gleich schnell dreht wie die Räder des Flugzeugs DANN MUSS das Flugzeug gegenüber der Umgebung (nicht Laufband!) stillstehen! Und bei Groundspeed 0 (ohne Wind...) fliegt der Hobel nunmal nicht.

erstellt am: 01-10-2008 01:57 PM         

Richtig erkannt. In der Aufgabenstellung nehmen wir an, dass alles möglich und idealisiert ist. Wir kriegen ein großes Laufband gebaut, dass sich theoretisch unendlich schnell bewegen kann. Genau so kriegen wir aber auch ideale Reifen, deren innere Reibung gleich null ist und die ebenfalls unendlich schnell drehen. Damit besteht zwischen Laufband und Flugzeug de facto gar keine Verbindung mehr. Und da das Flugzeug für den Vortrieb auch gar keine "Verbindung" zum Boden braucht, fliegt es. Laufbahn und Reifen haben allerdings beim Abheben die Geschwindigkeit "unendlich". Na und? Ich denke dem "Erfinder" dieser Frage ging es darum deutlich zu machen, dass der Vortrieb bei einem Flugzeug anders erzeugt wird als z.B. bei 'nem Auto oder einer Lok. Wenn wir natürlich die eine oder andere idealisierte Rahmenbedingung der Realität anpassen, bricht das genze zusammen.

erstellt am: 01-11-2008 02:37 AM         

quote:

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Original erstellt von Mustang14:
Ich denke dem "Erfinder" dieser Frage ging es darum deutlich zu machen, dass der Vortrieb bei einem Flugzeug anders erzeugt wird als z.B. bei 'nem Auto oder einer Lok.

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Ich denke fast, der Erfinder hat sehr wohl Ahnung von der Materie, wollte aber deutlich machen wie leicht man Logik und Physik demontieren kann wenn man Rahmenbedingungen erfindet die nicht machbar SIND.
Er hätte dasselbe (unmögliche) Beispiel sicher auch mit einem Auto hingekriegt wenn er andere Vorgaben geliefert hätte.

Habe gestern ein interessantes Denkmodell der Statistik gefunden, faszinierend...
http://homepage.univie.ac.at/andrea.gaunersdorfer/teaching/qm/N-Ziegenproblem.htm

erstellt am: 01-11-2008 03:28 AM         

zumindest gibt es eine Geschwindigkeit, die gegen Unendlich geht, und zwar in der Mathematik. Betrachtet man den Vorgang rein mathematisch, geht die Geschwindigkeit gegen unendlich.
(Vielleicht errinerst du dich noch an den Matheunterricht in der Oberstufe mit limes und x gegen unendlich und so weiter...)

Physikalisch betrachtet hast du sicherlich recht, da ist bei Lichtgeschwindigkeit schluss, zumindest nach dem heutigen Stand der Wissenschaft.

erstellt am: 01-12-2008 03:25 AM         

quote:

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Original erstellt von HEL:
zumindest gibt es eine Geschwindigkeit, die gegen Unendlich geht, und zwar in der Mathematik. Betrachtet man den Vorgang rein mathematisch, geht die Geschwindigkeit gegen unendlich.
(Vielleicht errinerst du dich noch an den Matheunterricht in der Oberstufe mit limes und x gegen unendlich und so weiter...)

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Wie ich bereits weiter oben angemekrt habe, addieren sich Geschwindigkeiten nicht einfach, sondern nach der Formel:

quote:

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v = (v1 + v2) / (1 + v1 * v2 / (c * c))

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erstellt am: 01-12-2008 03:27 AM         

quote:

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Original erstellt von HEL:
@ RotorHead:

zumindest gibt es eine Geschwindigkeit, die gegen Unendlich geht, und zwar in der Mathematik. Betrachtet man den Vorgang rein mathematisch, geht die Geschwindigkeit gegen unendlich.
(Vielleicht errinerst du dich noch an den Matheunterricht in der Oberstufe mit limes und x gegen unendlich und so weiter...)

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Die mathematische Formel für die Addition von Geschwindigkeiten lautet:

quote:

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v = (v1 + v2) / (1 + v1 * v2 / (c * c))

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erstellt am: 01-12-2008 08:44 AM         

quote:

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Original erstellt von FollowMe:
Der Vortrieb, Düse/Prop, dient zur Erzeugung einer Luftströmung.
Auftrieb würde erzeugt durch den Luftstrom an der Tragfläche.
Wird die Tragfläche in dem beschriebenen Fall angeströmt? Nein!
Also fliegt nix!

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Na doch natürlich... Die das Flugzeug umgebende Luftmasse hat doch mit dem Laufband nichts zu tun...

erstellt am: 01-12-2008 10:00 AM         

das "system" besteht während der beschleunigung aus luft und startbahn! alles andere ist für mich irgendwie unlogisch.

erstellt am: 01-13-2008 09:50 AM         

quote:

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Denn mit der Vergrößerung der auf das Inertialsystem wirkenden Kräfte, entwickeln sich die resultierenden Kräfte exponential!

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Sorry - aber allein dieser Satz klingt zwar tierisch gebildet ist aber mechanisch völliger Blödsinn.

quote:

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In der Physik ist ein Inertialsystem (von lateinisch iners „untätig, träge“) ein Koordinatensystem, in dem sich jedes Objekt mit Masse, auf das keine Kraft wirkt, (bzw. die Summe aller Kräfte gleich Null ist), gleichförmig geradlinig bewegt oder in Ruhe bleibt. Ein Inertialsystem ist also ein Bezugssystem in dem das Newtonsche Trägheitsgesetz uneingeschränkte Gültigkeit besitzt.

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Bedeutet: Wenn eine zusätzliche Kraft auf das System wirkt, entsteht eine engegengesetzte, gleichgroße Kraft. Kann nicht erkennen, was da wie exponential verlaufen soll. Wenn also ein Stuhl im Raum steht, übt seine Masse eine Kraft auf den Boden aus. Trennen wir das System Stuhl vom System Boden, so wirken an den (sagen wir) 4 Stuhlbeinen der Gewichtskraft entgegengesetzte Kräfte, die so ca. ein Viertel der Gewichtskraft betragen dürften. Wenn ich mich da jetzt drauf setze, steigen diese Kräfte nicht exponential. Sonst würde die Summe aller Kräfte nicht mehr null sein.

Dass in einem realen Fahrwerk die Reibungskräfte, Anrollwiderstände etc. nicht vernachlässigbar sind, hatten wir bereits festgestellt. Wir hatten aber auch festgestellt, dass die Aufgabe mit der Realität nix zu tun hat. Und in der Theorie (in der man rein mathematisch auch unendliche Geschwindigkeiten erreichen kann) gibt es nun mal den idealen Reifen (Rolle), die das eine System vom anderen entkoppelt.

Der Streit ist aber auch überflüssig. Die Aufgabe kann so nicht zu einem eindeutigen Ergebnis kommen, da die Rahmenbedingungen nicht genannt wurden.

erstellt am: 01-13-2008 12:33 PM         

quote:

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Original erstellt von Mustang14:
Und in der Theorie (in der man rein mathematisch auch unendliche Geschwindigkeiten erreichen kann) ...

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Die Mathematik kennt keine Geschwindigkeit, schon gleich keine unendliche. Geschwindigkeit ist eine Größe der Physik. Die Mathematik kennt allerding Vektoren. Deshalb bedienen sich Physiker der Mathematik, um damit die Naturgesetze zu beschreiben.

Hier geht es um eine ungenau spezifizierte Aufgabe aus der Physik. Also sollte auch die Mathamatik verwendet werden, die von Physikern z.B. für den Umgang mit Geschwindigkeiten als sinnvoll erachtet werden.

Um die gestellte Aufgabe sinnvoll bearbeiten zu können, fehlt die genaue Spezifikation, ob die Geschwindigkeit der Räder über Grund oder die Drehgeschwindigkeit der Räder gemeint ist. Und die Geschwindigkeiten unterscheiden sich immer, da es immer Schlupf gibt. Wie groß dieser Schlupf ist, ist ebenfalls nicht spezifiziert.

Es ist nicht nachvollziehbar, warum bei dieser Aufgabe einige Naturgesetze gelten sollen, andere aber nicht.

Physiker bedienen sich zum Beweis ihrer Theorien und Behauptungen des Experiments. - Wer also behauptet, das Flugzeug würde entgegen jeder seriösen Überlegung nicht abheben, möge dies bitte im Experiment nachweisen oder zumindest einen gedanklichen Nachweis erbringen, der physikalischen Erkenntnissen standhält.

erstellt am: 01-13-2008 10:44 PM         

quote:

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Original erstellt von late_bloomer:
Da merkt man schnell, das Aussagen wie:" Fahrwerk und Untergrund sind egal, da wir ja Triebwerke haben, die einen Schub erzeugen" falsch sein müssen.

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Demnächst kommt noch eine "Kanone" daher und sagt "Als ich drüber nachgedacht habe gab's einen Eng. failure vor V1 und deswegen wurde der Start abgebrochen" oder "Wegen der unklaren Sachlage hat meine Crew sich nicht getraut aufs Laufband zu fahren..." oder "Ich wußte nicht welche Rwy condition ich ins FMC hacken sollte und deswegen hab' ich keine V-speeds..." - und tatsächlich: dann sind wir uns einig dass das Flugzeug NICHT fliegen würde.
Es sei denn - um einen beliebten Evergreen des Forums in diesen lustigen Thread hereinzubringen - es ist ein Flugzeug von Air Berlin. Da würde nämlich der A.ckim mit einer Peitsche neben dem Laufband stehen und drohen dass trotzdem geflogen werden muß.

In dem eigentlich zugrunde gelegten Fall geht's aber nicht um Nebenkriegsschauplätze wie Rollwiderstand, max. tire speed oder die originelle Frage wer denn überhaupt solche Laufbänder baut und wozu.

Mann, Mann, geht doch einfach mal vom Wesentlichen aus und nicht solchen Randerscheinungen! Und die Idee der Aufgabe ist natürlich nicht sie aus Paradoxie wertlos zu machen, sondern natürlich ist das so zu verstehen dass sich die Aufgabe nicht selbst ad absurdum führt, sondern dass die Versuchsanordnung möglich ist.

Und dann sollte eigentlich jeder kapieren dass das Flugzeug normal abhebt, egal was am Boden los ist.

"Während sich die Geier am Luder erfreuen, fliegt der Adler über sie hinweg."
Urkrates (*1972), Trashphilosoph

erstellt am: 01-13-2008 11:56 PM         

guter Beitrag Aileron.

Ich hoffe das sich das Thema jetzt damit erledigt. Es ist ja peinlich was an Sülze hier von jungen Leuten mit Abitur gekocht wird. Physik??

Eine theoretische Versuchsanordung ist nur als Denkmodell zu verstehen um Zusammenhänge zu überzeichnen und damit plastischer und verständlicher darzustellen.

Stell dir vor die im Umlauf befindliche Geldmenge geht gegen unendlich- wie verhält sich der Leitzins?
Diesen oder ähnlichen Blödsinn muss nicht über 100 Beiträge besprochen werden, wie theoretisch das alles ist weis doch wirklich jeder.

Es gibt Dinge die sind dem durchschnittlichen Mitbürger klar.
In höchsten 4 Beiträgen sollte diese simple Sache mit dem Laufband abgehandelt worden sein, einfach klar und für alle verständlich.

K O P F S C H Ü T T E L

Gruß
HME

erstellt am: 01-14-2008 04:13 AM         

quote:

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Original erstellt von Aileron:

Und dann sollte eigentlich jeder kapieren dass das Flugzeug normal abhebt, egal was am Boden los ist.

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Ich glaube so weit waren hier alle nach etwa 100 Posts auch schon.
Die große Frage bleibt (da sie in der Aufgabenstellung nicht eindeutig genug formuliert wurde):

Mit welcher Tirespeed hebt das Flugzeug ab (bzw. hat es dann überhaupt noch Reifen)?

erstellt am: 01-14-2008 04:27 AM         

Ich führ mein Teil hab eh nur mittlere Reife, ich darf das nicht kapiern.(Juhu!)

erstellt am: 01-14-2008 04:49 AM         

Wenn sich das Laufband immer mit exakt der Geschwindigkeit in Richtung Norden bewegt, wie das Flugzeug in Richtung Süden zu beschleunigen versucht, dann bewegt sich die Büchse nach meinem Verständnis in Bezug zur Umgebung nicht einen Millimeter, somit entsteht auch kein Luftstrom unter den Tragflächen und somit auch kein Auftrieb.

erstellt am: 01-14-2008 12:01 PM         

Nun sind die Räder des Flugzeugs aber nicht angetrieben, sondern die Triebwerke interagieren mit der Umgebungsluft, genauso wie die Tragflächen. Und den Triebwerken ist egal was weiter unten passiert, ob sich da Räder drehen, ein Laufband ist oder was auch immer - es ist egal weil die Triebwerke das Flugzeug wie immer beschleunigen werden und irgendwann hebt es ab.

erstellt am: 01-14-2008 05:54 PM         

quote:

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"Da stelln wer uns ma janz dumm..."

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Der Knackpunkt ist doch tatsächlich der:

Matched das Laufband die Groundspeed oder die Tirespeed(versucht also GS=0 zu erhalten)?

-Im ersten Fall hebt der Flieger mit doppelter Tirespeed ab (das könnten die Reifen sogar ausnahmsweise mal überleben)

-Im zweiten Fall wird das Laufband ab GS>0 kontinuierlich schneller und es ist nur eine Frage des Beschleunigungsvermögens des Laufbandes wie schnell es und die Reifen tatsächlich werden. Je schneller das Laufband reagiert, desto früher platzen die Reifen.

Das Ganze erreicht dann theoretisch irgendwo ein Gleichgewicht, wo Rollwiderstand = Triebwerkschub - weit jenseits der max. Tire Speed, würde ich mal annehmen...

erstellt am: 01-15-2008 03:53 AM         

quote:

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Original erstellt von k.o.e.c.h:
@Radar Contact: im zweiten Fall wird implementiert, daß das Flugzeug nur über den Roll- und Drehwiderstand der Reifen vom Vortrieb abgehalten werden soll. Bei der zu erwartenden irre hohen Geschwindigkeit des Laufbandes (unterstellen wir mal Runwaygröße: 2500x45m), dürften dann allein die entstehenden Luftwirbel (siehe Beitrag weiter oben) das Flugzeug abheben lassen. Allerdings eher "unkontrolliert". Womöglich platzen aber alle Reifen gleichzeitig, das a/c ist dann kurzzeitig völlig ohne Kontakt zum Laufband, wird nicht mehr gebremst und bewegt sich also doch gegen die Laufbandrichtung. Damit sollte die Variante zwei ad Absurdum geführt sein, da das Laufband die unterstellte Eigenschaft (GS=0) nicht mehr erfüllt!

[Diese Nachricht wurde von k.o.e.c.h am 01-14-2008 editiert.]

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Sorry, da muß wieder ein Filmzitat mißbraucht werden, diesmal aus Ritter der Kokosnuss:

quote:

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"Sehr genau beobachtet!"

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erstellt am: 01-16-2008 02:00 AM         

Die Tire-Speed ist gleich zweifache TAS.

Der Beitrag unter der Aufgabe hätte die Sache eigentlich beenden sollen.

Gruß
HME

P.S.
Schon mal mit Kufen auf einem Gletscher gelandet?