Thema: Flugphysik
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Alt 08.06.2002, 22:50   #28
Blackbird
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Hi Betto!

Die Masse der Tauben wird in der Tat nicht mehr auf die Waage übertragen. Aber die Tauben erzeugen eine Kraft nach unten, da wo ich mal voraussetze, daß sich die Waage befindet. Diese Kraft ist die Gegenkraft zu der, die sie in der Luft hält. Bei einem schwebenden Körper entspricht das genau seiner Gewichtskraft. Daher ist die Kiste ja beim Losfliegen der Tauben "schwerer". Das unten erwähnte Abstoßen wäre ein sehr heftiger Ausschlag der Waage. Genau gesagt wäre bei dem wilden Umhergeflatter die Waage immer in Bewegung. Daher werde ich das Experiment mal abändern.

Wir sperren einen Modellhelikopter in eine Kiste und schließen diese hermetisch ab. Sauerstoff sei genügend zur Verfügung und er habe Benzinantrieb. Das ganze landet auf einer sehr genauen Waage. Die von den Rotorblättern erzeugte Strömung sei laminar (sonst haben wir "Reibungsverluste", die um so größer werden, je höher wir steigen) und das beobachtete Ergebnis auf der Waage stimmt nicht.

Physikalisches Experiment: Der Helikopter startet. Die Waage wird nach schwer ausschlagen. Sobald er in die Schwebe übergeht, kehrt sie zum Ausgangswert zurück. Wenn der Helikopter sinkt, dann schlägt die Waage nach leicht aus.
Wie kommt das?
Der Helikopter drückt Luft nach unten und erzeugt damit eine Kraft in dieser Richtung. Im Schwebeflug entspricht diese genau seiner Gravitationskraft. Wenn er steigen will, ist die erzeugte Kraft höher, wenn er sinken will, darf sie nicht so hoch sein. Und da die Waage nur alle Kräfte mißt, die senkrecht auf die Waagplatte stehen (oder die senkrechte Komponente schräg einfallender Kräfte), wird diese von den Rotorblättern erzeugte Kraft eben mitgemessen. Das ganze nennt sich Erhaltung der Energie.

Chemisches Experiment: Wir fliegen den Tank leer. Wenn unser Heli mit leerem Tank gelandet ist (wie lautstark auch immer ), dann wird der Inhalt der Kiste noch immer genau so viel wiegen wie vorher. Das leigt daran, daß die Masse von entstandenem Wasser und CO2 genau so groß ist wie die von verbranntem Benzin und dazu verbrauchtem Sauerstoff. (Massenerhaltungssatz). Natürlich ist durch die Umwandlung des flüssigen Benzins in ein Gas der Druck in der Kiste gestiegen. Das ist die Erhaltung der Masse.

Mirko
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