Stimmt's? Kann ein Flugzeug von einem Laufband abheben?
...fragt Dennis Buchmann aus Berlin.
Wirft man dieses Problem in ein Internetforum, dann kann man davon ausgehen, dass die Diskussion erstens uferlos wird und zweitens die Beiträge bald einen beleidigenden Charakter annehmen.
Genauer lautet die Frage folgendermaßen: Ein Flugzeug steht auf einem 3.000 Meter langen Laufband. Sobald die Räder des Flugzeugs anfangen, sich zu drehen, setzt eine Steuerung das Band automatisch in Bewegung. Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung. Das Flugzeug versucht zu starten. Wird es abheben?
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Serie: Stimmt's?
© Jeff J. Mitchell/Getty Images
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Ein Flugzeug wird nicht durch die Räder angetrieben, sondern durch die Düsen oder Propeller. Die Räder haben nur den Zweck, die Reibung mit dem Boden zu minimieren, über sie wird keine für den Start relevante Kraft übertragen.
Der Einfachheit halber nehmen wir an, diese Reibung sei gleich null. Dem Flugzeug ist es dann völlig egal, was unter seinen Rädern passiert. Durch seinen mächtigen Antrieb wird es relativ zur Umgebung beschleunigt und hebt genauso gut ab wie von einer normalen Startbahn.
Kritiker dieser Erklärung verweisen auf die geheimnisvolle Steuerung, die die Geschwindigkeit des Laufbands immer an die der Räder anpasse – also könne sich das Flugzeug nicht bewegen. Aber eine solche Steuerung kann es nicht geben. Da die Räder durch den Schub von Düsen oder Propeller immer schneller sind als das Band, müsste dieses immer weiter beschleunigen, theoretisch würde es unendlich schnell – ohne dass von ihm irgendeine Bremswirkung ausgeht.
Die Adressen für »Stimmt’s«-Fragen: DIE ZEIT, Stimmt’s?, 20079 Hamburg, oder stimmts@zeit.de. Das »Stimmt’s?«-Archiv: www.zeit.de/stimmts
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- Datum 05.11.2011 - 10:56 Uhr
- Serie Stimmt's
- Quelle DIE ZEIT, 3.11.2011 Nr. 45
- Kommentare 150
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Ist der Raum Unendlich oder beschränkt, so wie es die Astronomen Definieren?
entstanden bei eben diesem erst Raum und Zeit, so wie wir sie kennen, und seit dem dehnt sich alles aus, der Raum wird größer und größer, ist aber im Prinzip begrenzt (wenn auch unvorstellbar groß). Ob man einen Schritt über diese Grenze hinaus machen könnte oder worin sich das Universum ausdehnt, in welcher Umgebung der Urknall stattfand, das sind alles Fragen, die so nicht zu beantworten sind. Eine von vielen Theorien geht von einem Wasserfallprinzip ist, bei dem in einem Universum irgendwann Singularitäten auftreten, in sich einen Urknall auslösen und neue Universen gebären, die sich dann ausdehnen und das andere langsam verdrängen.
Alle Theorie ist aber nun einmal grau und in der Astronomie kann man so vieles nicht beweisen.
entstanden bei eben diesem erst Raum und Zeit, so wie wir sie kennen, und seit dem dehnt sich alles aus, der Raum wird größer und größer, ist aber im Prinzip begrenzt (wenn auch unvorstellbar groß). Ob man einen Schritt über diese Grenze hinaus machen könnte oder worin sich das Universum ausdehnt, in welcher Umgebung der Urknall stattfand, das sind alles Fragen, die so nicht zu beantworten sind. Eine von vielen Theorien geht von einem Wasserfallprinzip ist, bei dem in einem Universum irgendwann Singularitäten auftreten, in sich einen Urknall auslösen und neue Universen gebären, die sich dann ausdehnen und das andere langsam verdrängen.
Alle Theorie ist aber nun einmal grau und in der Astronomie kann man so vieles nicht beweisen.
entstanden bei eben diesem erst Raum und Zeit, so wie wir sie kennen, und seit dem dehnt sich alles aus, der Raum wird größer und größer, ist aber im Prinzip begrenzt (wenn auch unvorstellbar groß). Ob man einen Schritt über diese Grenze hinaus machen könnte oder worin sich das Universum ausdehnt, in welcher Umgebung der Urknall stattfand, das sind alles Fragen, die so nicht zu beantworten sind. Eine von vielen Theorien geht von einem Wasserfallprinzip ist, bei dem in einem Universum irgendwann Singularitäten auftreten, in sich einen Urknall auslösen und neue Universen gebären, die sich dann ausdehnen und das andere langsam verdrängen.
Alle Theorie ist aber nun einmal grau und in der Astronomie kann man so vieles nicht beweisen.
Ein Raum braucht Raum um Raum zu haben.
Der Raum kann nur Unendlich sein!
Was ist Raum überhaupt? Wenn wir ihn so definieren, wie wir ihn kennen, also 3 sichtbare Dimensionen, dann ist er endlich und entstand erst beim Urknall, denn genau dort manifestierten sich auch erst die uns bekannten physikalischen Gesetze. Sie könnten auch anders aussehen, je nachdem wie sich die diversen Dimensionen eben miteinander verschränken, aufrollen, dehnen, etc pp - Stichwort "Strings".
Ein Raum braucht Raum um Raum zu haben.
Der Raum kann nur Unendlich sein!
Was ist Raum überhaupt? Wenn wir ihn so definieren, wie wir ihn kennen, also 3 sichtbare Dimensionen, dann ist er endlich und entstand erst beim Urknall, denn genau dort manifestierten sich auch erst die uns bekannten physikalischen Gesetze. Sie könnten auch anders aussehen, je nachdem wie sich die diversen Dimensionen eben miteinander verschränken, aufrollen, dehnen, etc pp - Stichwort "Strings".
Ehrlich gesagt, ist für mich das Fragezeichen nach dem Artikel grösser als vorher.
1. Koennten Sie bitte die Antwort zur Frage mit Ja oder Nein beantworten, dies erleichtert das Verstaendnis.
2. Bitte immer zu Beginn die Bedingungen definieren, also z.B. wie folgt:
a) keine Reibung
b) keine Bewegung der Atmosphaere relativ zum Boden/stehenden
Laufband
c) das Laufband reagiert instantan auf die Beschleunigung der
Raeder
3. Wenn a), b) und c) gelten dann hebt das Flugzeug natuerlich nicht ab da keine Auftrieb durch Luftbewegung ueber und unter den Fluegeln entsteht
4. Warum habe ich c) eingefuehrt? Wenn man schon a) annimmt dann sollte man so konsequent sein und den "Unrealismus" durchziehen und nicht Praxis und Theorie vermischen
Mit freundlichen Gruessen
Natuerlich hebt der Flieger ab!!!!
Da keine Reibung auf die Raeder wirkt kann keine Kraft entgegen der Beschleunigung wirken!!!! Genauso wie bei einer Rakete im leeren Raum!!!
Demnach muss der Flieger abheben!!!!
...sehe ich auch so.
Es kann keine Kraftkomponente auf das Flugzeug übertragen werden, die es relativ zur Umgebung und damit zur Luft am Vorwärtsbeschleunigen hindern könnte. Die Räder drehen ja frei durch.
So sieht's aus. Denke mal es steht zwar nicht "ja" im Artikel, aber das kann man herauslesen. Sicher ist nur, dass die Räder bzw. das Laufband kaputtgehen würden :D
...sehe ich auch so.
Es kann keine Kraftkomponente auf das Flugzeug übertragen werden, die es relativ zur Umgebung und damit zur Luft am Vorwärtsbeschleunigen hindern könnte. Die Räder drehen ja frei durch.
So sieht's aus. Denke mal es steht zwar nicht "ja" im Artikel, aber das kann man herauslesen. Sicher ist nur, dass die Räder bzw. das Laufband kaputtgehen würden :D
So wie die Frage gestellt ist, wird das Flugzeug abheben. Nehmen wir mal an, dass die Räder keine Motoren haben und wir die Reibung vernachlässigen können.
In diesem Fall drehen sich die Räder nicht, daher bewegt sich der Boden auch nicht und das Flugzeug gleitet über den Boden. Bis es eine Geschwindigkeit erreicht hat um abzuheben (wie auf einer normalen Landebahn eben).
Ganz allgemein kann man in jedem Fall in dem die Reibungskraft kleiner ist als die Antriebskraft davon ausgehen, dass das Flugzeug (irgendwann) abhebt, denn mit Reibung muss ich das Rollband mit betrachten, was dem startenden Flugzeug durch den Rollwiederstand Bewegungsenergie entzieht.
Was passiert aber, wenn die Räder genau entgegengesetzt zum Boden drehen?
Das hängt jetzt von der Reibung an den Achsen ab. Wenn die gleich null ist, kann das Flugzeug auch abheben.
Warum?
Aufgrund der verschwindenden Reibung kann das Drehmoment auf die Achsen welches vom Boden erzeugt wird nicht dafür genutzt werden das Flugzeug in eine entgegengesetzte Richtung zu beschleunigen. (Versuch für Zuhause: Ein Modellauto mit leichtgängigen Rädern ggf. etwas beschweren, auf eine Holzplatte stellen und die unter dem Auto hin und her bewegen -> Das Auto bleibt stehen -> Die Bewegung des Untergrundes ist unabhängig von der des Autos)
Falls aber die Reibung an den Achsen aber irgendwann zu groß wird dissipiert alle Energie die zum Beschleunigen aufgewandt wird und das Flugzeug wird nicht schneller.
Wo bleibt jetzt die im Artikel angekündigte Beleidigung?
Entfernt. Bitte verzichten Sie auf derart böse Beleidigungen, die Redaktion/he
;)
Entfernt. Bitte verzichten Sie auf derart böse Beleidigungen, die Redaktion/he
;)
ich komm gleich zu den beleidigungen... ^^
nein, aber folgendes: Müssten sich Propeller- und Düsenflugzeuge nich unterscheiden?
als ich den artikel las dachte ich mir folgendes: relevant is doch die bewegung der Atmosphäre bzgl. des Flugzeuges bzw. bzgl. der Tragflächen. Selbige werden von der luft umströmt und es kommt zu den alt bekannten druckunterschieden, die schließlich das flugzeug in die luft heben.
Das legt für mich dann an sich einen Unterschied für das Verhalten von Düsen und Propellerflugzeugen nahe. Propellerflugzeuge würden abheben, auch wenn es zu keiner bewegung des Flugzeuges bzgl. der Oberfläche kommt, einfach weil der Propeller die Atmosphäre hinter ihm und somit auf die Tragflächen in bewegung setzen würde.
Aber was wäre bei nem düsenflugzeug? hab keine ahnung, wie die wirklich funktionieren. ob die eben nur luft vorn einsaug und hinten stark beschleunigt auswerfen, oder ob allein hierdurch schon luftströumungen um die Tragflächen entstehen derartig, dass es zu obig erwähnten druckunterschied kommen kann...?
das raketenbeispiel fand ich übrigens ungünstig. die beschleunigung des flugzeugs durch seinen antrieb is wohl eher orthogonal zur gravitationskraft und wird dadurch selbiges nich in die luft heben. dafür bräuchte man dann schon einen senkrechtstarter, der die antriebskraft halt parallel zur gravi abgeben kann, was dann analog einer rakete wäre.
…so wie die Frage ist eh abheben erübrigt sich die Unterscheidung. Realistisch gesehen im Übrigen auch, da in der Realität der Propeller im wesentlichen nur für den Vortrieb zuständig ist und nicht dafür gegen die Tragflächen zu pusten ;)
Zu ihrer Frage zur Düse: Grob funktioniert die so:
Vorne wird Luft eingesaugt, verdichtet, mit Brennstoff vermischt, angezündet und hinten wieder ausgestoßen:
https://secure.wikimedia....
Was sie aber bestimmt nicht wollen ist ein Triebstrahlwerk vor ihren Flügeln… das könnte warm werden.
…so wie die Frage ist eh abheben erübrigt sich die Unterscheidung. Realistisch gesehen im Übrigen auch, da in der Realität der Propeller im wesentlichen nur für den Vortrieb zuständig ist und nicht dafür gegen die Tragflächen zu pusten ;)
Zu ihrer Frage zur Düse: Grob funktioniert die so:
Vorne wird Luft eingesaugt, verdichtet, mit Brennstoff vermischt, angezündet und hinten wieder ausgestoßen:
https://secure.wikimedia....
Was sie aber bestimmt nicht wollen ist ein Triebstrahlwerk vor ihren Flügeln… das könnte warm werden.
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