Denksport-Aufgabe
 

hi,

In einem anderen Forum habe ich die folgende Aufgabe entdeckt. Ich bin gespannt was hier für eine Lösung ermittelt wird.

Aufgabe:
Ein Flugzeug steht auf einem 3000 Meter langen Laufband, so groß und breit wie eine Startbahn.

Eine 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.

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

Viel Erfolg.
Marv

nö! da ein flugzeug aufgrund der strömung an den flügel abhebt. da das flugzeug aber relativ zur halle ,oder wo das laufband steht, still steht, entsteht keine strömung am flügel --> relativ zum laufband ist das flugzeug schnell, aber es entsteht kein auftrieb.

An den Antworten wird man sehen,
wer älter oder jünger als ca 13 Jahre ist,
ab da sollte man das auch heute noch mal gehört und verstanden haben ;)

Tja das wäre wohl was für SAT1 oder?
Ich bin 35 und stelle die Frage: Die Beschleunigung findet ja über die Triebwerke statt, oder? Kann es sein, dass dadurch die Beschleunigung immer etwas schneller ist als die sich drehenden Reifen? Das Band kann sich ja erst drehen, sobald die Räder anfangen sich zu drehen .. also immer ein wenig später - vielleicht langen dann die 3000 Meter ...

Nur so ein Gedanke von mir - aber gespannt bin ich auf die Lösung!

Gruß
Jan

Meiner Meinung nach nicht, weil die ja keine Strömung an den Flügeln herrscht. Außerdem steht das Flugzeug auf dem Band. und wenn sich das Band mit der Stargeschwindigkeit des Flugzeuges entgegengesetzt der Drehrichtung der Räder dreht, steht das Flugzeug still auf dem Band. Das heißt, die Triebwerke laufen nur, um das Flugzeug auf dem Bad zu halten, damit es nicht runterrollt, was zur Folge hat, dass das Flugzeug nicht abheben kann.


Grüße Marc

Also die Triebwerke beschleunigen das Flugzeug an sich, nicht die Räder. Wenn das Flugzeug sich in Bewegung setzt, dreht das anlaufende Band die Räder immer schneller, dennoch beschleunigt das Flugzeug, bis es abhebt.

Beim Auto wäre das anders, weil die Beschleunigungskräfte über die Räder wirken. Aber ein Auto soll ja auch nicht abheben. ;)

Eine Frage wäre da schon noch. Was hat diese Frage eigendlich mit dem Bau von Home Cockpits zu tun? Diese Frage gehört eigendlich ein die Kathegorie Meinungen, Tratsch, Sonstiges.


Grüße Marc

Richtig, genau so sehe ich das auch :-)

Kann thb oder MeatWater nicht mal eine Animation zu dem ganzen erstellen???? Dann wäre des Teufels Rätsel gelöst.


Grüße Marc

PS: Hoffe um baldige Auflösung der Frage. ;)

Nö, das ist mir zu viel Arbeit.

Aber wenn du etwas Vorstellungskraft hast, kann ich versuchen, es anders zu erklären:

Würde es nicht abheben (gemäß deiner Theorie), dann müsste ein frei bewegliches Laufband sich in Bewegung setzen, wenn ein auf dem Band stehendes, aber an einer außenstehenden Wand festgekettetes Flugzeug Schub gibt. Diese Vorstellung ist leichter als falsch zu erkennen. Im Umkehrschluss kann ein angetriebenes Laufband nicht ein beschleunigendes Flugzeug aufhalten (jedenfalls nicht im oben beschriebenen Szenario).

Edit: Allerdings könnte man ganz spitzfindig bei dem Abhebeproblem mit nein antworten, weil das Band die Räder vorher so schnell dreht, dass die Reifen platzen. :lol: Ich denke aber, dass das hier keine Beachtung finden soll.

die turbinen bringen das flugzeug doch nicht zum fliegen. fliegen tuts aufgrund der strömung an den flügeln. wie bereits geschrieben, wird das beschleunigen des flugzeuges durch die turbine (nicht durch die räder) aber vom band ausgeglichen. das heißt weiterhin, dass das flugzeug still steht und keine strömung erzeugt wird! also bleibts am boden!

wollen wir nicht mal ne mail an airbus oder so schicken und nach nem praxistest fragen?

Mann Tibor!

Die Triebwerke schieben das Flugzeug nach vorne. Die Räder drehen sich dann, das Band läuft an und beschleunigt. Na und, dadurch bremst doch nicht das Flugzeug, nur die Drehzahl der Räder ändert sich.

Na, begriffen? Ist doch logisch.

Nächstes Beispiel: Wenn du das mit einem kleinen Modellflieger machst, kannst du ja den Triebwerkschub durch Drücken mit der Hand ersetzen. Meinst du, nur weil das Band anläuft, schaffst du es nicht mehr, das Flugzeug nach vorne zu schieben? Die Räder sind doch ungebremst und drehen einfach nur schneller. Das Band kann nichts ausgleichen, weil die Räder sich frei bewegen können.

Nochmal: Beim Autoantrieb wirkt die Beschleunigung auf die Unterlage. D. h. wenn das Band entsprechend läuft, bewegt sich das Auto nur in Bezug auf das Band. Beim Flugzeug wirkt der Antrieb auf die umgebende Luft, das Band hat keine Auswirkungen.

Edit: Den geringen Reibungswiderstand der Radlager kann man wohl vernachlässigen, dann rollt das Flugzeug eben ein paar Meter weiter, bevor es abhebt.

Das Flugzeug startet, aber es braucht halt ein paar Meter mehr weil mehr Reibung an den Reifen herrscht.

Die Erklärung von Thomas mit dem Modellflieger ist sehr gut, besser kann man sichs nicht vorstellen!

Ich glaube ich werde Schlecker jetzt wieder von meiner Ignore Liste nehmen, weil wenn man sich die Quotes von ihm so durchliest kann man mal wieder so richtig lachen(a la: mach doch mal ne Skizze von nem Flieger auf einem Rollband:D:D:D)


Grüße,
Harri

hier übrigens ein anderes Forum mit dem selben Thema:

http://www.wiwimaster.de/?directload...&BasePage_ID=0


:rolleyes:

Ohhh mannn,

Wie kann ein Flugzeug das auf dem
Fließband steht und beschleunigt bitte abheben
ohne eine Luftzirkulation am Flügel ?

Die Räder können Sich da drehen bis sie Platzen,
die Maschine rührt sich da kein Stück.

Grüße
Stefan

www.A320-232Simulator.de

Gott wie ich solche Fragen liebe :)
Es könnte ja ein Thread im Meinungen,Tratsch & Sonstiges Forum aufgemacht werden wo solche Fragen gestellt werden. Muss ja nicht immer etwas mit Luftfahrt zu tun haben :p

thb hats doch genau erklärt :cool:

Ich kenne solche Denkblockaden. In dem Fall hat es damit zu tun, dass wir Menschen und unsere Fortbewegungsmittel fast ausschließlich den Boden als Bezugssystem haben. Wenn es dann mal anders ist, ist es schwer, sich das vorzustellen. Würden wir tatsächlich einen Versuchsaufbau hinbekommen und es sehen, würde es vielen Menschen leichter fallen.

Genauso schwer ist es, einigen Leuten die Zeitdilatation bei der speziellen Relativitätstheorie zu erklären. Man klammert sich immer gerne an altbewährte Denkmuster.

Naja, der Vergleich hinkt ein wenig,
weil die Relativitätstheorie halt nicht mehr Newton-Mechanik ist,
Dein Rätsel aber schon.

Wie kommst du darauf? Es gilt genauso in der Relativitätstheorie. Die Geschwindigkeiten sind hier noch gering genug, dass Effekte kaum messbar sind, somit sind die beiden Systeme noch nahezu gleichwertig. Ich wollte auch nur die Denkblockade erklären, nichts anderes.

Außerdem ist es nicht mein Rätsel.

Denke Du mißverstehst mich.
Ich meinte,
die Relativitätstheorie nicht zu verstehen,
sei verzeihlicher,
als die Newton-Mechanik nicht zu begreifen.

Ja, da hast du Recht. Wir kommen in der heutigen Zeit (von GPS z. B. mal abgesehen) gut ohne die Relativitätstheorie aus.

was wäre denn, wenn ich auf ein auto ne turbine schraube? würde das dann auch auf dem band losfahren?

werde die frage am montag mal meinem "energie und verfahrenstechnik" prof stellen

wenn du den Leerlauf drin hast ist es ja dass gleiche, oder ?

ist es das?

Jepp, dann ist es dasselbe. Hauptsache ist, dass die Räder frei beweglich sind und das Band erst anläuft, wenn T/O-Schub gegeben wird. Wenn das Flugzeug sich schon mit dem Band vorher rückwärts bewegt, muss es ja erst gegen die Rückwärtsbewegung beschleunigen, was die Zeit bis zum Abheben erheblich vergrößert. Aber auch dann hebt es irgendwann ab.

Frag mal ruhig deinen Professor, wenn du es ihm dann wenigstens glaubst.

HI Everyone

Der einzige der völlig Richtig ist, ist Marc den er hat es so erklärt wie es richtig ist. Das Flugzeug kann nicht abheben.

Anders gestellt was brauche ich um ein Flugzeug zum Starten zu bringen, genug Geschwindigkeit Richtig. Aber das ist nicht alles. Was hält das eine Flugzeug in der Luft, die Auftriebskräfte an den Flügeln. Denn die ganze Maße vom Flugzeug hängt an den Flügeln. Ohne Auftrieb kein Abheben, keine Strömung am Flugzeug Flügel das ding bleibt am Boden.

Anders erklärt was passiert wenn ein Mensch auf einem Laufband Steht und läuft los, er würde sich vorwärts bewegen so lange wie er schneller ist als sie Geschwindigkeit des Laufbandes. Ist aber er genau so schnell bleibt er stehen, er kann noch so schnell laufen wie er will den das Band wird immer schneller und er steht immer noch an der Gleichen stelle.

Keine Strömung am Flügel und Auftriebst Kräfte am Flügel, Flugzeug bleibt leider am Bode.

Physik nach zu lesen.

Tut mir leid wenn ich so schreibe, aber wenn ich so was lese ……

Gruß Norbert

Sorry Norbert aber Thomas liegt völlig richtig - der Flieger hebt ab - und er braucht auch kein bisschen länger als auf einer "festen" Piste....

Die Räder des Flugzeuges werden nämlich NICHT angetrieben - dadurch spielt der Untergrund auch überhaupt keine Rolle...

Theoretisch kannst Du eine 747 mit einer Hand auf dem Rollband festhalten - wenn der Reibungswiderstand nicht wäre - un dden lassen wir hier einfach mal aussen vor - daher benötigt die Boeing auch kein bisschen mehr Schub als auf festem Boden...sie wird sich nach vorne bewegen und wie immer beschleunigen - egal was das Band tut - denn die Räder werden NICHT angetrieben sondern bewegen sich völlig frei.

Ciao

Mathias

-> Da graust´s die Sau des Teufels!

Moin,
In einem anderen Forum wurde die gleiche Denksportaufgabe gestellt und ich finde ein Beispiel dass dort erwähnt wurde ebenfalls sehr gut. Ich zitiere den Mann einfach mal.

Also, ich muss ganz ehrlich zugeben, das ich zuerst der Ansicht war (so 30 sec. nachdem mir die Aufgabe gestellt worden war), das der Flieger nicht abheben kann, da er sich nicht vorwärts bewegeg kann. Irgendwann musste ich dann aber feststellen, dass das Laufband ja nicht die Bewegung des Flugzeuges kompensiert. Ich habe die Aufgabe dennoch als "Unlösbar" eingestuft, da zu viele dinge nicht definiert sind:

1. Die Drehung des Laufbandes ist nicht eindeutig beschrieben
2. Die Reibungswerte der Reifen sind undbekannt
3. die Masse des Flugzeuges ist nicht bekannt
4. Die Schubkraft des flugzeuges ist ebenfalls nicht bekannt.

wie also, soll ich nun sagen, ob das flugzeug es schafft innerhalb dieser 3000m abzuheben... ihr dürft aber gerne weiter drüber nachdenken.

@ Schlecker:

Mag sein, ich hätte die Aufgabe vielleicht lieber in der Laberecke posten sollen. ich halte mich aber im gesamte FXP Forum nur in diesem gesonderten Forum hier auf (denke es geht anderen ähnlich), und hatte das Bedürfnis die aufgaben den Usern aus diesem Forum zu posten... nächstes mal mach ichs vllt anders

Gruß Marv

Naja, hier gehts ja auch nur ums Prinzip, und nicht drum, jetzt die Startstrecke in Abhängigkeit von Druck, Temperatur und Platzhöhe zu berechnen;)

Gehen wir mal vom meistgebauten (Verkehrs-)Flieger aus, der 737, so sollten die 3000m reichen.

Wegen der falschen Forumswahl: Mach dir da mal nichts draus, Schlecker(alias Jumbojet) hat immer was zu meckern. Er hat nämlich keine Ahnung vom Fliegen, also muss er seine Postings immer mit anderem Inhalt füllen.


Grüße,
Harri

Hallo Leute!

Ich hab die Aufgabe jetzt mal Wissenschaftlich gelöst und eine kleine Grafik beigefügt!

Man kann das Problem ganz einfach mit Vektoren lösen.

Meine Meinung ist die, dass das Flugzeug wie Atzen beschleunigen wird und verdammt schnell in der Luft ist, jedoch die gleiche Startstrecke benötigt

Die Räder des Flugzeuges drehen sich beim Vorwärtsrollen ja so, dass das Laufband in Richtung Flugzeugnase dreht. Folglich bewegt sich das Flugzeug doppelt so schnell zum Bezugspunkt nach Vorne, als sich die Räder drehen.

Bedenkt man jetzt, was passiert, wen jetzt das Flugzeug als solches noch beschleunigt, dann hat man vielleicht eine Vorstellung davon, wie es einen in den Sitz drücken wird.

Hinter der Drehbeweung des Rades steckt keine Kraft. Die Kraft steckt hinter dem Flugzeug. Hinter der Bewegung des Laufbandes steckt aber eine Kraft.
Die Räder drehen sozusagen an dem Drehschalter, dass die benötigte Kraft stärker wird.
Folglich entsteht eine Beschleunigung.
Die Masse, an welcher die Räder befestigt sind, beschleunigt ja auch, weil sich sonst die Räder nicht drehen könnten.
Die Vektoren der Beschleunigung addieren sich demnach.

Irgendwelche Kritik an dieser Erläuterung???

Gruß

Marcus

Re: Denksport-Aufgabe
 

Mano, was willst mit deinem stehenden Flieger?:D
Rick

Ja! :rolleyes: Sie unterstellt mal wieder, dass das Laufband irgendwelche Beschleunigung auf das Flugzeug ausübt. Tut es aber nicht, weil die frei beweglichen Räder eben dieses verhindern. Genau an dieser Stelle liegt der Knackpunkt, der den von mir erwähnten Denkfehler verursacht.

Würde das Flugzeug nicht beschleunigen und das Laufband anfangen, sich zu bewegen, bliebe das Flugzeug aufgrund der ungebremsten Räder einfach stehen (wenn man den geringen Reibungswiderstand der Radlager, der es natürlich ganz langsam mitziehen würde, vernachlässigt). Das zeigt doch, dass die Beschleunigung nicht vom Band auf das Flugzeug übertragen wird.

Richtig!:D
Schlau, schlau!:D
Rick

Noch ein Beispiel: Setze ein Spielzeugauto mit richtig gut geölten Radlagern auf ein Laufband, das 45 Grad nach unten geneigt ist. Das Auto wird anfangen, den Berg hinunter zu rollen. Jetzt versuche mal, das Bergabfahren durch Bewegung des Laufbandes aufzuhalten. Es wird nicht zu schaffen sein, das Auto wird unten ankommen. Man kann es nicht mal sichtbar abbremsen, das Laufband wird nur die Raddrehung beschleunigen.

Ich bleib bei meiner Meinung, bis das Rätsel aufgelöst wird.

Wenn ich doch falsch liege, dann muss ich mir halt eingestehen, dass ich zu blöd dafür bin!

Viele Grüße

Marcus

Wer soll es denn auflösen? Wem würdest du Glauben schenken? Mir und den anderen, die meine Meinung vertreten, ja offensichtlich nicht. Es wird für dich nicht aufgelöst werden können, wenn die ganzen Beispiele dich nicht überzeugen können. Das Laufband wird eben nur unter dem Flugzeug hindurchgezogen und über die Räder abgerollt. Es beeinflusst nicht die Beschleunigung des Flugzeuges durch die Turbinen/Propeller gegenüber der umgebenden Luft. Von mir aus nimm auch an, dass das Flugzeug mit eingefahrenem Fahrwerk über dem Band fliegt. Nun fährt der Pilot das Fahrwerk aus und setzt auf. Das Flugzeug würde ja wohl kaum, nur weil sich das Band bewegt, abrupt beschleunigen oder abbremsen. Die Räder rollen einfach auf dem Band - fertig.

Vielleicht glaubst du ja Tibors Professor, wenn er am Montag die Antwort hier posten sollte.

Für mich ist es auch keine Glaubens- oder Meinungssache, sondern schlichte Anwendung physikalischer Gesetze.

Ich hab wegen der Aufgabe die ganze Nacht nicht schlafen können! Ich bleib bei meiner Meinung. Ich hab auch eine bessere Erklärung gefunden:

Damit der Flieger zum bezugspunkt stehen bleibt, darf sich das Laufband nicht entgegen der Drehrichtung der Räder bewegen.

So rollt der Flieger vorwärts und wird nochmal mit der gleichen Geschwindigkeit vom Laufband mitgenommen.

Hätte man die Aufgabe anders formuliert und zwar so, dass da geständen hätte:

Das Band bewegt sich mit der selben Geschwindigkeit und Drehrichtung der Räder.

In diesem Fall hätten die pro THBinisten recht. Aber schon aufgrund der formulierung der Aufgabe bleibe ich bei meiner Meinung.

Bei eurem Gedankengang würden sich die Räder rückwärts drehen.

Bei eurem Gedankengang würde das Uhrwerk sogar kaputt gehen.

Wenn ihr schub gebt, dann müssten zwar die räder vorwärts rollen um das Band in Bewegung zu bringen.
Weil ihr aber stehen bleiben wollt, müsst ihr die Räder rückwärts drehen lassen. Damit das überhaupt geht, müssen die räder für ne Millisekunde stehen bleiben, weil sie sich ja vorwärts drehen, wenn man Schub gibt.
Was dann mit dem Band passiert ist doch klar oder? Dann gebt ihr Throttel wieder Schub und der Schildbürgerstreich geht von neuem los!

Viel Spaß dabei!

Ohje ... :heul: Du willst es nicht wahrhaben, dass das Band nur die Räder dreht, aber den Flieger nicht mitnimmt. Also lasse ich es bleiben, weiter zu diskutieren.