Kan fly tage af fra et løbebånd?

Ja.

Fly får deres fremdrift ved at bruge luften. Hjulene kører ikke. Træk fra hjulene vil begrænse, hvor hurtigt løbebåndet kan gå, før flyet ikke længere kan starte.

Det er lettere at forstå, hvis du vælger en anden referenceramme. Antag, at løbebåndet står stille, men luften bevæger sig rundt i den i enhver retning med enhver hastighed.

Bemærk! Jeg har lige beskrevet en blæsende dag.

Kommentarer

• Har der nogensinde været et fly, der er fløjet væk, eller blevet løftet væk på en blæsende dag?
• @SargunDhillon Ja. –slebetman ' s YouTube-link.
• Argumentet for blæsende dag er noget mangelfuldt. Hvis vinden blæser langs flyvepladsen, vil flyene komme ind i vinden.
• @Taemyr er der intet, der forhindrer flyet i at tænde den uendelige længde transportør og dreje ind i vinden.
• @ratchetfreak Jeg vil sige, at spørgsmålet indebærer, at trådmøllen i så fald kører den anden vej. I det væsentlige drejer vinden.

Dette spørgsmål er i bedste fald tvetydigt. Der kan være både ja og nej svar baseret på hvad der gøres med flyet og løbebåndet. Pointen er, at for at et fly kan løfte af sted, skal der være tilstrækkelig lufthastighed . Hvis der ikke er vind, er lufthastigheden lig med jordhastighed

Hvis vi antager, at der ikke er vind (ind i eller mod flyet), er der to mulige løsninger.

• Hvis flyet er stille i forhold til jorden, vil det ikke starte (da vindhastigheden er nul).

• Hvis flyet bevæger sig i forhold til jorden (med tilstrækkelig hastighed), vil det tage afsted.

Antag, at vi har et jetfly (bare af hensyn til argumentet) og en skubber gashåndtaget, og det begynder at bevæge sig fremad. Nu, da løbebåndet har en trinløs justerbar hastighed, kan vi have tre betingelser:

• Hvis løbebåndshastigheden er nul, vil flyet til sidst generere tilstrækkelig løft og tage af.

• Hvis løbebåndshastigheden justeres således, at flyet holdes stille i forhold til løbebåndet , vil flyet tage af (da det bevæger sig i forhold til jorden, og det har også noget lufthastighed).

• Hvis løbebåndet hastighed justeres, så flyet holdes stille i forhold til jorden , kan flyet ikke starte, da jorden og lufthastigheden begge er nul. Bemærk, at i dette tilfælde er flyets hastighed i forhold til løbebåndet dobbelt så høj som den hastighed, hvormed løbebåndet kører.

Hvis der er vind, er det krævede kørehastighed kan justeres i overensstemmelse hermed, men princippet forbliver det samme. For eksempel, hvis vindhastigheden er lig med den krævede lufthastighed til start, flyver flyet, selvom det er stille i forhold til jorden.

Igen er det vigtige koncept her lufthastighed. Det betyder ikke noget, om flyet er på et løbebånd, togspor eller landingsbane.

Kommentarer

• Dit sidste punkt er fejlbehæftet og er det hele problemet med denne dumme " gåde ". Løbebåndet har absolut ingen måde at overvinde motorernes uafhængige tryk – det kan ikke forhindre flyet i at bevæge sig i forhold til jorden og derfor i forhold til vinden.
• @aeroalias Hvordan? Fysikken matcher ikke ' – jeg tror ved en bestemt hastighed, at du måske har en hjullejerfejl, men mens disse lejer er funktionelle, er der ' er næsten ingen sammenhæng mellem fremadstød og hjulets rotation.
• @Dan Se venligst det samme spørgsmål i Physics Stackexchange for en meget klarere forklaring på, hvad jeg ' prøver på at sige.
• Problemet er, at # 3 ikke er ' t muligt. Uanset hvor hurtigt løbebånd kører, dækkene på flyet er frihjulende, så drej simpelthen hurtigere, mens flyet fortsætter med at gøre, hvad det gjorde før (accelererer, hvis det er under magt). Sagt på en anden måde, hvis motorerne var slukket, og du starter løbebåndet (forudsat at bremserne ikke er sat), ville dækkene dreje, men flyet ville forblive stille. Bemærk, at dette for klarhedens skyld ignorerer friktionen mellem akslen og hjulnavet, og at det til sidst langsomt ville begynde at bevæge sig, men dette overvindes ved tryk i spørgsmålet.
• Hvad alle savner er, at løbebåndet, og hvad den laver, er totalt irrelevant. Det eneste, det kan gøre, er at dreje hjulene (ignorerer friktion, hvilket er en afrundingsfejl i de involverede kræfter). Det eneste, der betyder noget, er luft over vingerne, og den eneste måde, der kan genereres (forudsat at der ikke er vind) er, at flyet producerer fremdrift på normal måde. Den første halvdel af dit svar er korrekt. Anden halvdel er forkert. Løbebåndet kan ikke flytte flyet.

Ja. Det betyder faktisk ikke meget, hvilken retning og hvor hurtigt løbebåndet roterer; flyet vil tage afsted.

Det eneste krav for at generere lift er at bevæge sig gennem air tilstrækkeligt hurtigt. Hastigheden skabes ved tryk. Og flymotorens fremdrift afhænger ikke af kørehastigheden (“jorden” ville være løbebåndets overflade i dette tilfælde).

Løbebåndet kan kun påvirke kørehastigheden, så det har ingen indflydelse på motorens tryk. Derfor ville det heller ikke have nogen væsentlig indvirkning på lufthastigheden, medmindre gennem friktionskræfterne i hjulene. Jeg antager, at disse kræfter er små i sammenligning med motorens effekt.

Den eneste chance, da flychassiset kun er designet til den begrænsede kørehastighed, kan løbebåndet forhindre opstart ved at dreje i den modsatte retning hurtigt nok til at få chassiset til at kollapse.

Kommentarer

• Hvis vi ignorerer friktion, vil løbebåndet hverken påvirke kørehastighed eller lufthastighed, medmindre du ' re definerer ' jordhastighed ' som hastighed i forhold til den bevægende løbebåndsoverflade. Hvis du ' definerer ' jordhastighed ' som værende i forhold til den jord, som løbebånd sidder på (dvs. normal definition af hastighed på jorden), jordhastigheden ville kun afvige fra lufthastigheden, uanset hvad vinden tilfældigvis var på det tidspunkt.
• Hvilke kræfter ville få chassiset til at kollapse?
• @Octopus Friktion i hjullejerne, der fører til et moment på landingsstiverne.
• " Hastighed på jorden " Jeg mener i forhold til løbebåndets overflade (" jorden " flyet starter fra). Løbebåndet kan tvinge hjulene til at dreje hurtigere, end de kuglelejer kunne holde ved at bevæge sig hurtigt nok i den modsatte retning. og med løbebåndets overflade) tænder sandsynligvis gearet.

Teoretisk ja. I virkeligheden afhænger det.

Teoretisk

Vi tager ikke højde for friktion i landingshjulets lejer eller mellem løbebåndet og hjulene. Dette ville betyde, at når flyet bare sidder inaktiv, hvis løbebåndet bevæger sig, vil flyet forblive stille. Du kan prøve dette ved at lægge en legetøjsbil på et stykke papir. Hvis du rykker papiret frem og tilbage, bevæger bilen sig ikke rigtig. Den eneste grund til, at bilen bevæger sig, er på grund af friktion. Hvis du fjernede friktion i hjulene, ville bilen slet ikke bevæge sig. Vi har nu fastslået, at den bevægelige landingsbane ikke har nogen indflydelse på flyet. Piloten kan frit starte motoren og tage af.

I virkeligheden

Det virkelige svar afhænger af planen / løbebåndets design og grænser:

• I det virkelige liv er der friktion i landingsudstyret. Der er grænser for, hvor hurtigt hjulene kan dreje, før de fejler. Men der vil også være en grænse for, hvor hurtigt løbebåndet kan køre.
• Der er grænser for, hvor hurtigt løbebånd og plan kan accelerere og ændre retning. En pilot kan muligvis få løbebåndet i den ene retning og derefter dreje rundt og tage afsted i den anden.
• En meget stor løbebånd, der bevæger sig i høj hastighed, ville skabe vind. En stærk nok vind kan lade et fly tage af, selvom det står stille.

  Kommentarer

  • " eller mellem løbebåndet og hjulene. " Hvis du ikke ' ikke redegør for friktion mellem dækkene og løbebåndet, vandt hjulene ' t lige drej. Flyet ville bare glide over løbebåndets overflade.

  Svar

  Jeg tænkte her : Hvis vi overvejer en perfekt løbebånd og perfekte hjul / lejer i flyet, tager den ikke fart.

  Flyet begynder at rulle. Løbebåndet matcher hjulets hastighed, men dette drejer simpelthen hjulene hurtigere – så længe flyet kører, er løbebåndet i et uendeligt løb mod hjulet.

  Da vi ser på et perfekt system dette forløber ubegrænset og uendeligt hurtigt – løbebåndet (og hjulets yderkant) nærmer sig lyshastighed. Massen vokser uden grænse, flyet er for tungt til at tage af.

  I den virkelige verden med ufuldkomne systemer skal noget give.

  1) Hjulene har en maksimal hastighed. Hvis du overskrider det for meget, eksploderer dit landingsudstyr. Flyet pandekager på løbebåndet, friktionen er for stor til at den kan overvindes, den kastes baglæns og stopper derefter.

  2) Løbebåndet har en maksimal hastighed. Hvis hjulene kan overleve starthastighed plus denne hastighed flyet tager afsted, ellers nr. 1.

  3) Løbebåndet har en endelig accelerationshastighed. Flyet kan meget vel starte, før løbebåndet har opbygget en seriøs hastighed.