Les avions peuvent-ils décoller dun tapis roulant?

Oui.

Les avions obtiennent leur poussée en utilisant lair. Les roues ne sont pas alimentées. La traînée des roues limitera la vitesse à laquelle le tapis de course peut aller avant que lavion ne puisse plus décoller.

Il est plus simple de comprendre si vous choisissez un autre cadre de référence. Supposons que le tapis roulant soit immobile mais que lair se déplace autour de lui dans nimporte quelle direction et à nimporte quelle vitesse.

Remarquez que je viens de décrire une journée venteuse.

Commentaires

• Y a-t-il déjà eu un avion qui sest envolé, ou été emporté par une journée venteuse?
• @SargunDhillon Oui. –slebetman ' s Lien YouTube.
• Largument du jour venteux est quelque peu erroné. Si le vent souffle le long de laérodrome, les avions senvoleront dans le vent.
• @Taemyr rien nempêche lavion de tourner sur le convoyeur de longueur infinie et de se retourner contre le vent.
• @ratchetfreak Je dirais que la question implique que dans ce cas, le threadmill fonctionnerait dans lautre sens. Essentiellement tourner le vent.

Cette question est au mieux ambiguë. Il peut y avoir des réponses par oui ou par non en fonction de ce qui est fait avec lavion et le tapis roulant. Le fait est que pour quun avion décolle, il doit y avoir une vitesse suffisante. Sil ny a pas de vent, la vitesse est égale à la vitesse sol

En supposant quil ny ait pas de vent (dans ou contre lavion), il y a deux solutions possibles.

• Si lavion est stationnaire par rapport au sol, il ne décollera pas (car la vitesse du vent est nulle).

• Si lavion se déplace par rapport au sol (avec une vitesse suffisante), il décollera.

Supposons que nous ayons un avion à réaction (juste pour des raisons dargumentation) et quelquun pousse laccélérateur et il commence à avancer. Maintenant, comme le tapis de course a une vitesse infiniment réglable, nous pouvons avoir trois conditions:

• Si la vitesse du tapis de course est nulle, lavion éventuellement générer une portance et un décollage suffisants.

• Si la vitesse du tapis de course est ajustée de telle sorte que lavion reste stationnaire par rapport au tapis de course , lavion décoller (car il se déplace par rapport au sol, et a donc une certaine vitesse).

• Si le tapis de course la vitesse est ajustée de manière à ce que lavion reste stationnaire par rapport au sol , lavion ne peut pas décoller, car les vitesses sol et air sont toutes deux nulles. Notez que dans ce cas, la vitesse de lavion par rapport au tapis de course est le double de la vitesse à laquelle le tapis de course est utilisé.

Sil y a du vent, le la vitesse au sol peut être ajustée en conséquence, mais le principe reste le même. Par exemple, si la vitesse du vent est égale à la vitesse nécessaire au décollage, lavion décollera même sil est stationnaire par rapport au sol.

Encore une fois, le concept important ici est la vitesse. Peu importe si lavion se trouve sur un tapis roulant, une voie ferrée ou une piste.

Commentaires

• Votre dernière puce est erronée, et est le tout problème avec cette stupide " énigme ". Le tapis de course na absolument aucun moyen de surmonter la poussée indépendante générée par les moteurs – il ne peut pas empêcher lavion de se déplacer par rapport au sol, et donc par rapport au vent.
• @aeroalias Comment? La physique ne correspond pas ' – Je suppose quà une certaine vitesse, vous pourriez avoir une défaillance de roulement de roue, mais tant que ces roulements sont fonctionnels, ' Il ny a presque pas de relation entre la poussée vers lavant et la rotation des roues.
• @Dan Veuillez consulter la même question dans Physics Stackexchange pour une explication beaucoup plus claire de ce que jessaie de dire '.
• Ce problème est que # 3 nest pas ' t possible. Quelle que soit la vitesse à laquelle le tapis de course roule, les pneus de lavion sont en roue libre, il suffit donc de tourner plus vite pendant que lavion continue de faire ce quil faisait auparavant (accélérer sil est sous tension). En dautres termes, si les moteurs étaient coupés et que vous démarriez le tapis roulant (en supposant que les freins ne sont pas serrés), les pneus tourneraient mais lavion resterait stationnaire. Notez que pour plus de clarté, cela ignore le frottement entre lessieu et le moyeu de roue et que finalement il commencerait lentement à bouger, mais cela est surmonté par la poussée dans la question.
• Ce que tout le monde manque, cest que le tapis de course, et ce quil fait est totalement hors de propos. La seule chose quil peut faire est de faire tourner les roues (en ignorant le frottement, qui est une erreur darrondi des forces impliquées). La seule chose qui compte, cest lair au-dessus des ailes et la seule façon qui peut être générée (en supposant un vent nul) est que lavion produise une poussée de la manière normale. La première moitié de votre réponse est correcte. La seconde moitié est fausse. Le tapis de course ne peut pas déplacer lavion.

Oui. La direction et la vitesse de rotation du tapis de course importent peu; lavion va décoller.

La seule exigence pour générer de la portance est de se déplacer suffisamment rapidement dans air. La vitesse est créée par la poussée. Et la poussée du moteur de lavion ne dépend pas de la vitesse sol («sol» serait la surface du tapis roulant dans ce cas).

Le tapis de course ne peut affecter que la vitesse au sol et naurait donc aucun effet sur la poussée du moteur. Par conséquent, cela naurait pas non plus deffet significatif sur la vitesse de lair, sauf à travers les forces de frottement dans les roulements des roues. Je suppose que ces forces sont faibles par rapport à la puissance du moteur.

La seule chance, comme le châssis de lavion est conçu uniquement pour la vitesse sol limitée, le tapis de course peut empêcher le décollage en tournant dans la direction opposée suffisamment rapidement pour provoquer leffondrement du châssis.

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• Si nous ignorons le frottement, le tapis de course naffectera ni la vitesse au sol ni la vitesse anémométrique, à moins que vous ' définissant la ' vitesse au sol ' comme étant la vitesse par rapport à la surface mobile du tapis de course. Si vous ' définissez la ' vitesse au sol ' comme étant relative à la Terre que le le tapis roulant est assis sur (cest-à-dire la définition normale de la vitesse au sol), la vitesse au sol ne différerait de la vitesse anémométrique que par le vent à ce moment-là.
• Quelles forces provoqueraient leffondrement du châssis?
• @Octopus Frottement dans les roulements de roue entraînant un couple sur les jambes de train datterrissage.
• " Vitesse au sol " Je veux dire par rapport à la surface du tapis roulant (le " sol " à partir duquel lavion décolle). Le tapis roulant peut forcer les roues à tourner plus vite que ce que les roulements pourraient tenir en se déplaçant assez vite dans la direction opposée.
• @DavidRicherby Sans parler du frottement dans les roulements de roue et du frottement sur la surface du pneu (tous deux avec de lair et avec la surface du tapis de course) mettant probablement le feu à léquipement.

Théoriquement oui. En réalité, cela dépend.

Théoriquement

Nous ne tenons pas compte du frottement dans les roulements des roues du train d’atterrissage ou entre le tapis de course et les roues. Cela signifierait qu’avec l’avion juste assis au ralenti, si le tapis de course bouge, l’avion restera immobile. Vous pouvez essayer ceci en mettant une petite voiture sur un morceau de papier. Si vous secouez le papier d’avant en arrière, la voiture ne bouge pas vraiment. La seule raison pour laquelle la voiture bouge est le frottement. Si vous éliminiez le frottement dans les roues, la voiture ne bougerait pas du tout. Nous avons maintenant établi que la piste en mouvement na aucune influence sur lavion. Le pilote est libre de démarrer le moteur et de décoller.

En réalité

La vraie réponse dépend de la conception et des limites de lavion / tapis roulant:

• Dans la vraie vie, il y a des frottements dans le train datterrissage. Il y a des limites à la vitesse à laquelle les roues peuvent patiner avant de tomber en panne. Mais il y aurait aussi une limite à la vitesse à laquelle le tapis de course pourrait aller.
• Il y a des limites à la vitesse à laquelle le tapis de course et lavion peuvent accélérer et changer de direction. Un pilote peut être en mesure de faire avancer le tapis roulant dans une direction puis de faire demi-tour et de décoller dans lautre.
• Un très grand tapis roulant se déplaçant à grande vitesse créerait du vent. Un vent suffisamment fort peut permettre à un avion de décoller même sil « est immobile.

  Commentaires

  • " ou entre le tapis de course et les roues. " Si vous ' t tenir compte du frottement entre les pneus et le tapis de course, les roues ne sont même pas ' tourner. Lavion déraperait simplement sur la surface du tapis roulant.

  Réponse

  Jai eu une idée ici : Si nous considérons un tapis roulant parfait et des roues / roulements parfaits sur lavion, il ne décolle pas.

  Lavion commence à rouler. Le tapis de course correspond à la vitesse de la roue, mais cela fait simplement tourner les roues plus rapidement – tant que lavion roule, le tapis de course est dans une course sans fin contre la roue.

  Depuis que nous regardons un système parfait cela se déroule sans limite et infiniment rapide – le tapis de course (et le bord extérieur de la roue) va se rapprocher de la vitesse de la lumière. La masse augmente sans limite, lavion est trop lourd pour décoller.

  Dans le monde réel avec des systèmes imparfaits, quelque chose doit donner.

  1) Les roues ont une vitesse maximale. Dépassez cela de trop et votre train datterrissage explose. Les crêpes planent sur le tapis roulant, le frottement est trop important pour quil puisse être surmonté, il est projeté en arrière puis sarrête.

  2) Le tapis roulant a une vitesse maximale. Si les roues peuvent survivre à la vitesse de décollage plus cette vitesse à laquelle lavion décolle, sinon # 1.

  3) Le tapis de course a un taux daccélération fini. Lavion pourrait très bien décoller avant que le tapis de course nait atteint une vitesse élevée.