Denksport-Aufgabe

Hans Tobolla · 12.12.2005, 10:53

Hallo miteinander,

die Aufgabe ist schon ganz schön hinterhältig. Der Leser soll dazu verleitet werden, bewußt oder unbewußt an seine Erfahrung auf dem Laufband im Fitness-Studio anzuknüpfen. Auf dem Laufband im Fitness-Studio habe ich es hinsichtlich der Geschwindigkeit nur mit einem Bezugspunkt zu tun: Es ist eine markierte Stelle auf dem Laufband selbst. Dieser Bezugspunkt gilt natürlich auch für das Flugzeug hinsichtlich seiner Geschwindigkeit auf dem Laufband. Diese Geschwindigkeit ist vergleichbar mit der Groundspeed.

Wir wissen alle, dass es nicht von der Groundspeed abhängt, ob ein Flugzeug abheben kann oder nicht, sondern von der True-Air-Speed. Wir brauchen also einen neuen Bezugspunkt, auf den wir die True-Air-Speed beziehen können. Dafür ist ein Ballon geeignet, der antriebslos in der Umgebungsluft in stets gleicher Höhe schwebt.

Die Frage ist nun, kann das Flugzeug mit seinem (Düsen-)Antrieb bezogen auf den Ballon eine Geschwindigkeit aufbauen? Ist es also hinsichtlich des Bezugspunktes Ballon beweglich? Das ist die Frage die zunächst einmal geklärt werden sollte.

Als Fußgänger kann man sich auf dem Laufband nicht vom Ballon entfernen, denn man ist über die Haftreibung stets mit dem Laufband fest verbunden und je schneller man vorwärts geht, desto schneller wird man von diesem Laufband automatisch wieder zurück geschoben. Wenn ich mit den Pedalen ein Fahrrad antreibe, bin ich auch über die Haftreibung fest mit dem Laufband verbunden. Physikalisch gesehen, muss der Untergrund (hier das Laufband) beim Fußgänger und beim Radfahrer die zur Vortriebskraft stets vorhandene Gegenkraft aufnehmen. Es besteht ein Kraftschluss zwischen dem Laufband und dem Fußgänger bzw. Radfahrer.

Die Räder beim Flugzeug sind aber keine Antriebsräder sondern sie haben die Aufgabe, beim Start einen Kraftschluss zwischen dem Untergrund (hier Laufband) und dem Flugzeug möglichst zu vermeiden. Sie wirken wie ein Rollenlager. Bei einem perfekten Glatteis bräuchte das Flugzeug gar keine Räder. Es könnte auch auf dem Bauch starten. Die Vortriebskraft durch die Triebwerke des Flugzeugs hat mit einer Haftreibung nichts zu tun und das Laufband kann wegen des fehlenden Kraftschlusses das beschleunigende Flugzeug nicht zurück schieben. Deshalb kann das Flugzeug auf dem Laufband starten.

Viele Grüße!

Hans

Ich habe die vielen Antworten nicht gelesen, um unvoreingenommen selbst zu einer Lösung der Aufgabe zu kommen.

12.12.2005, 10:53	#1
Hans Tobolla Veteran Registriert seit: 05.12.1999 Beiträge: 406	Hallo miteinander, die Aufgabe ist schon ganz schön hinterhältig. Der Leser soll dazu verleitet werden, bewußt oder unbewußt an seine Erfahrung auf dem Laufband im Fitness-Studio anzuknüpfen. Auf dem Laufband im Fitness-Studio habe ich es hinsichtlich der Geschwindigkeit nur mit einem Bezugspunkt zu tun: Es ist eine markierte Stelle auf dem Laufband selbst. Dieser Bezugspunkt gilt natürlich auch für das Flugzeug hinsichtlich seiner Geschwindigkeit auf dem Laufband. Diese Geschwindigkeit ist vergleichbar mit der Groundspeed. Wir wissen alle, dass es nicht von der Groundspeed abhängt, ob ein Flugzeug abheben kann oder nicht, sondern von der True-Air-Speed. Wir brauchen also einen neuen Bezugspunkt, auf den wir die True-Air-Speed beziehen können. Dafür ist ein Ballon geeignet, der antriebslos in der Umgebungsluft in stets gleicher Höhe schwebt. Die Frage ist nun, kann das Flugzeug mit seinem (Düsen-)Antrieb bezogen auf den Ballon eine Geschwindigkeit aufbauen? Ist es also hinsichtlich des Bezugspunktes Ballon beweglich? Das ist die Frage die zunächst einmal geklärt werden sollte. Als Fußgänger kann man sich auf dem Laufband nicht vom Ballon entfernen, denn man ist über die Haftreibung stets mit dem Laufband fest verbunden und je schneller man vorwärts geht, desto schneller wird man von diesem Laufband automatisch wieder zurück geschoben. Wenn ich mit den Pedalen ein Fahrrad antreibe, bin ich auch über die Haftreibung fest mit dem Laufband verbunden. Physikalisch gesehen, muss der Untergrund (hier das Laufband) beim Fußgänger und beim Radfahrer die zur Vortriebskraft stets vorhandene Gegenkraft aufnehmen. Es besteht ein Kraftschluss zwischen dem Laufband und dem Fußgänger bzw. Radfahrer. Die Räder beim Flugzeug sind aber keine Antriebsräder sondern sie haben die Aufgabe, beim Start einen Kraftschluss zwischen dem Untergrund (hier Laufband) und dem Flugzeug möglichst zu vermeiden. Sie wirken wie ein Rollenlager. Bei einem perfekten Glatteis bräuchte das Flugzeug gar keine Räder. Es könnte auch auf dem Bauch starten. Die Vortriebskraft durch die Triebwerke des Flugzeugs hat mit einer Haftreibung nichts zu tun und das Laufband kann wegen des fehlenden Kraftschlusses das beschleunigende Flugzeug nicht zurück schieben. Deshalb kann das Flugzeug auf dem Laufband starten. Viele Grüße! Hans Ich habe die vielen Antworten nicht gelesen, um unvoreingenommen selbst zu einer Lösung der Aufgabe zu kommen.

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