Flugphysik

[Andragar]

Wieso soll die leichter werden?

[Blackbird]

Hi!

Ich würde auch einmal sagen, daß sie nicht leichter wird. Die eingeschlossene Masse ist konstant. Die Newtonsche Gegenkraft würde sogar einen kurzzeitigen Ausschlag der Waage nach Schwer bringen, wenn sich die Tauben von der Stangen abstoßen. Danach ist alles wieder so schwer wie vorher (es war auch nie schwerer, aber die Waage mißt nicht das Gewicht sondern die Kraftkomponenten senkrecht zur Aufstandsfläche)

Mirko

[Hans Tobolla]

Hi Betto,


>>Den Vortrieb besorgt in diesem Falle die Trägheit.<<


Aua, das tut aber weh!

Viele Grüße!

Hans

[Peterle]

dass Betto die Aequivalenz von traeger und schwerer Masse im Sinn hatte

Viele Gruesse
Peter

[Betto]

Hans,

was soll daran weh tun? Bin doch in Watte gepackt.... Na gut, war ein wenig lax formuliert. Der Vortrieb ist eine Kraft, die den Luftwiderstand überwindet, d.h. bei konstanter Fahrt gleich groß ist. Trägheit kann man auch als eine Kraft auffassen.

Klar, kann ich auch komplizierter formulieren: Die Energie bleibt erhalten. Das bedeutet, daß die Summe aus der anfangs gegebenen Kinetischen Energie, der Potentiellen Energie (Höhe) und einer dissipativen Energie (Reibungswärme) gleich bleibt.

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Zur Kiste: Naja, die Vögel fliegen, aber sie sitzen doch nicht mehr auf ihren Stangen, wie soll denn dann deren Gewichtskraft auf die Kiste und damit auf die Waage übertragen werden?

Grüße,

Betto

[Hans Tobolla]

Hi Betto,

also, wenn man einen Papierflieger von Hand startet, dann verpasst man diesem eine gewisse Trägheit und er fliegt so lange, bis die Trägheit aufgebraucht ist und dann stürzt er ab. Alles klar *g* ?

Die Trägheit ist keine Kraft sondern eine Eigenschaft einer beweglichen Masse.

Die Vortriebskraft beim stationären Gleitflug (Flugrichtung und Geschwindigkeit konstant)ist eine Komponente der Gewichtskraft.

Vortriebskraft = Gewichtskraft mal Sinus des Gleitwinkels

Die Trägheit der Flugzeugmasse bleibt in diesem Fall außen vor, weil die Geschwindigkeit nicht geändert wird.

Gruß!

Hans

[mike november]

Nein, ich spreche "Sog" nicht seine Daseinsberechtigung ab, aber es ist bereits eine Vereinfachung: Auch ich "sauge" gern meinen Milchkaffee mit dem Strohhalm, mir "drückt" ihn auch nicht die Umgebungsluft rein...

Sorry Betto,

aber das tut sie doch, denn das Saugen durch den Strohhalm ist nichts anderes als ein Absenken des Drucks in der Mundhöhle, sonst würd da nichts laufen, weil ja erst dann die Aussenluft drückt.

Kein Sog ohne Druck (Oder warum ziehen einen Push-Up-BH's so magisch an?)

[Blackbird]

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

[Huss]

Original geschrieben von Blackbird

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.

Hi Mirko,
Naja - genaugenommen kommt dann doch noch die Physik ins Spiel - denn es wurde ein winziger Betrag der Masse in Energie verwandelt )
e=m*c2 ...Einstein und so

Also bei einer Energie von 10hoch20 erg verschwindet genau 1g (glaub ich wenn man 1g und c als cm/sec einsetzt....)

Siegfried
u.a. Chemiker von Beruf

[Betto]

deshalb habe ich die Frage ja auch gestellt, was passieren würde: Am Anfang dieses Ordners wurde dementiert, daß der Gesamtimpuls der nach unten gedrückten Luft dem Auftrieb entspricht. Und ich finde, dies wird so schön in dem Gedankenexperiment klar.

@Huss:
Wie war das? Wenn mich meine grauen Zellen nicht täuschen, konnte man mit dem Energieäquivalent von einem Gramm Wasser eine Tonne Wasser auf den Mount Everest heben... (oder so).

@mike:
Na klar, ich hatte das nur gesagt, weil ich damit sagen wollte, nicht päpstlicher als Papst sein zu wollen. (War das'n Satz?! )

@Hans:
Klar! (Das mit der aufgebrauchten Trägheit! ) Aber - fliegen denn Deine Papierflieger konstant geradeaus? Meine machen auch Loopings. Nee, etwas ernster: Ich hatte mich etwas nachlässig ausgedrückt, da hattest Du schon recht. Aber ohne Verrenkungen argumentiert man sowieso am besten auf der Ebene der Energiebilanz, da ist der gute alte Newton bereits mit enthalten. Und all' die Wirbelschleppen und Luftwiderstände landen schwupps in der dissipativen Energie.

Grüße in die Runde von Eurem

Betto