Todos dijeron colectivamente «Oh Dios, no esta» porque esta misma pregunta ha provocado algunos debates intensos en el pasado. Las aeronaves dependen del flujo de aire sobre el perfil aerodinámico (alas / cola, etc.) para producir sustentación, que es independiente del movimiento de los neumáticos. Esto significa que con suficiente aire pasando sobre el ala, la aeronave volará incluso si no avanza en absoluto en relación con el suelo.
Esta es la razón por la que las aeronaves en rampas en los aeropuertos deben estar amarrados al suelo. Esto no es solo para evitar que rueden, sino que despeguen si el flujo de aire aumenta lo suficientemente rápido sobre el ala.
Si está interesado en un segmento entretenido, los MythBusters hicieron un experimento bastante científico de esto.
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- No es ' t que no ' t se mueva en referencia al suelo, ' s que la cinta de correr no puede ' evitar que se mueva en referencia al suelo .
- Todo lo que hizo el video de Mythbusters fue demostrar que las ruedas del avión podían manejar girar al doble de las RPM necesarias para que el avión despegara.
- @FreeMan: Las ruedas son libres y esencialmente no están conectadas a el avión. Piénselo así: si se acuesta boca arriba con patines, ¿puedo levantar la pierna haciendo girar las ruedas? Tu ' está diciendo que puedo.
- @slebetman no está seguro de seguirte. El avión avanzaba a X nudos, mientras que Jamie tiraba de la " cinta transportadora " hacia atrás a X nudos. Las alas generaron suficiente sustentación para despegar, pero las ruedas giraron 2X. Por lo tanto, todo lo que el video demostró fue que las ruedas podían girar a 2X, donde normalmente girarían a X. Entiendo perfectamente que el despegue no tiene nada que ver con la velocidad de rotación de las ruedas y que ' es el motivo por el que indiqué que el experimento no ' probó nada más.
- @FreeMan: las ruedas pueden manejar el giro a una velocidad X no tiene nada que ver con evitar que el avión avance. Las ruedas actúan básicamente como cojinetes de rodillos. La única forma de detener el avión es hacer explotar las ruedas (lo que puede ser posible en teoría con un molino de hilo). También hubo una respuesta en la física SE que señaló que la inercia rotacional de las ruedas puede impartir una fuerza minúscula en el avión. Pero se necesitaría que las ruedas se muevan a la velocidad de la luz o más allá para tener un efecto notable.
Respuesta
Sí.
Los aviones obtienen su impulso usando el aire. Las ruedas no funcionan. El arrastre de las ruedas limitará la velocidad a la que puede ir la caminadora antes de que el avión ya no pueda despegar.
Es más sencillo de entender si elige un marco de referencia diferente. Suponga que la máquina para correr está parada pero el aire se mueve a su alrededor en cualquier dirección con cualquier velocidad.
Observe que acabo de describir un día ventoso.
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Esta pregunta es, en el mejor de los casos, ambigua. Puede haber respuestas tanto sí como no según lo que se esté haciendo con el avión y la cinta de correr. El punto es que para que un avión despegue, debe haber suficiente velocidad aérea . Si no hay viento, la velocidad aérea es igual a la velocidad respecto al suelo
Suponiendo que no hay viento (hacia o contra el avión), hay dos posibles soluciones.
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Si el avión está parado en relación con el suelo, no despegará (ya que la velocidad del viento es cero).
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Si el avión se mueve en relación con el suelo (con suficiente velocidad), despegará.
Supongamos que tenemos un avión a reacción (solo para discutir) y alguien empuja el acelerador y comienza a avanzar. Ahora, como la cinta tiene una velocidad infinitamente ajustable, podemos tener tres condiciones:
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Si la velocidad de la cinta es cero, el avión eventualmente generar suficiente sustentación y despegue.
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Si la velocidad de la cinta se ajusta de manera que el avión se mantenga estacionario en relación con la cinta , el avión despegue (ya que se mueve con respecto al suelo y, por lo tanto, tiene cierta velocidad).
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Si la cinta La velocidad se ajusta de modo que el avión se mantenga estacionario en relación con el suelo , el avión no puede despegar, ya que la velocidad terrestre y aérea es cero. Tenga en cuenta que en este caso, la velocidad de la aeronave en relación con la cinta de correr es el doble que la velocidad a la que se opera la cinta de correr.
Si hay viento, la velocidad requerida La velocidad de avance se puede ajustar en consecuencia, pero el principio sigue siendo el mismo. Por ejemplo, si la velocidad del viento es igual a la velocidad requerida para el despegue, el avión despegará aunque esté estacionario con respecto al suelo.
De nuevo, el concepto importante aquí es la velocidad aerodinámica. No importa si la aeronave está en una cinta rodante, vía de tren o pista.
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Sí. En realidad, no importa mucho en qué dirección y qué tan rápido rotaría la caminadora; el avión despegará.
El único requisito para generar sustentación es moverse a través del air lo suficientemente rápido. La velocidad se crea por empuje. Y el empuje del motor de la aeronave no depende de la velocidad del suelo («suelo» sería la superficie de la cinta de correr en este caso).
La máquina para correr solo puede afectar la velocidad de avance, por lo que no tendría ningún efecto en el empuje del motor. Por lo tanto, tampoco tendría un efecto significativo en la velocidad del aire, a menos que se produzca por las fuerzas de fricción en los cojinetes de las ruedas. Supongo que estas fuerzas son pequeñas en comparación con la potencia del motor.
La única posibilidad, dado que el chasis de la aeronave está diseñado solo para la velocidad de avance limitada, la cinta de correr puede evitar el despegue al girar en la dirección opuesta lo suficientemente rápido como para provocar el colapso del chasis.
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Teóricamente sí. En realidad, depende.
En teoría
No tenemos en cuenta la fricción en los cojinetes de las ruedas del tren de aterrizaje o entre la cinta de correr y las ruedas. Esto significaría que con el avión simplemente sentado inactivo, si la caminadora se mueve, el avión permanecerá quieto. Puede intentar esto colocando un carro de juguete en un trozo de papel. Si mueve el papel de un lado a otro, el automóvil realmente no se mueve. La única razón por la que el automóvil se mueve es por fricción. Si eliminara la fricción en las ruedas, el automóvil no se movería en absoluto. Ahora hemos establecido que la pista en movimiento no tiene influencia sobre el avión. El piloto es libre de arrancar el motor y despegar.
En realidad
La respuesta real depende del diseño y los límites del avión / cinta de correr:
- En la vida real hay fricción en el tren de aterrizaje. Hay límites para la rapidez con que las ruedas pueden girar antes de fallar. Pero, también habría un límite a la velocidad a la que podría ir la máquina para correr.
- Hay límites a la velocidad con la que la máquina para correr y el avión pueden acelerar y cambiar de dirección. Un piloto puede hacer que la caminadora vaya en una dirección y luego dar la vuelta y despegar en la otra.
- Una caminadora muy grande que se mueve a alta velocidad generaría viento. Un viento lo suficientemente fuerte puede permitir que un avión despegue incluso si está parado.
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Tenía una idea aquí : Si estamos considerando una cinta de correr perfecta y ruedas / rodamientos perfectos en el avión, no despega.
El avión comienza a rodar. La caminadora coincide con la velocidad de la rueda, pero esto simplemente hace girar las ruedas más rápido, mientras el avión esté rodando, la caminadora estará en una carrera interminable contra la rueda.
Ya que estamos viendo un sistema perfecto que avanza sin límites e infinitamente rápido: la cinta de correr (y el borde exterior de la rueda) se acercarán a la velocidad de la luz. La masa crece sin límite, el avión es demasiado pesado para despegar.
En el mundo real con sistemas imperfectos algo tiene que ceder.
1) Las ruedas tienen una velocidad máxima. Supere eso demasiado y su tren de aterrizaje explotará. El avión se hace panqueques en la cinta de correr, la fricción es demasiado grande para que la supere, se tira hacia atrás y luego se detiene.
2) La cinta de correr tiene una velocidad máxima. Si las ruedas pueden sobrevivir a la velocidad de despegue más esta velocidad el avión despega, de lo contrario # 1.
3) La caminadora tiene una tasa de aceleración finita. El avión muy bien podría despegar antes de que la caminadora haya acumulado una velocidad seria.