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- blog.xkcd.com/2008/09/09 / …
- Oh no, non il tapis roulant!
- Ahhhhh! Beh, dovevamo averlo qui. 😉
- Qualcuno ha costruito un gigantesco tapis roulant per testarlo. Guarda il video di Mythbusters di seguito
- Il tapis roulant è irrilevante. Tutto quello che può fare è far girare le ruote. Non può muovere laereo. Myth Busters dovrebbe essere considerato intrattenimento e non seria indagine scientifica. Hanno fatto un pessimo lavoro con questo e hanno dimostrato, beh, che un aereo può volare.
Answer
Tutti collettivamente si sono detti “Oh dio, non questo” perché questa stessa domanda ha acceso alcuni dibattiti intensi in passato. Gli aerei fanno affidamento sul flusso daria sul profilo alare (ali / coda, ecc.) Per produrre la portanza, che è indipendente dal movimento dei pneumatici. Ciò significa che con una quantità daria sufficiente sopra lala, laereo volerà anche se non si muove affatto in avanti rispetto al suolo.
Questo è il motivo per cui gli aerei sulle rampe negli aeroporti devono essere fissati al suolo. Questo non è solo per impedire loro di rotolare, ma di decollare se il flusso daria diventa abbastanza veloce sopra lala.
Se sei interessato a un segmento divertente, i MythBusters hanno fatto un esperimento scientifico abbastanza su questo.
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- Non è ' che non ' si muova rispetto al suolo, ' s che il tapis roulant non può ' impedirgli di muoversi rispetto al suolo .
- Tutto ciò che il video di Mythbusters ha fatto è stato dimostrare che le ruote dellaereo potevano gestire una rotazione al doppio del numero di giri necessario per il decollo dellaereo.
- @FreeMan: Le ruote sono a ruota libera e essenzialmente non sono collegate a laereo. Pensala in questo modo: se ti corichi sulla schiena indossando i rollerblade, posso sollevare la gamba facendo girare le ruote? Il tuo ' sta dicendo che posso.
- @slebetman non è sicuro di seguirti. Laereo si muoveva in avanti a X nodi, mentre Jamie tirava indietro il " nastro trasportatore " a X nodi. Le ali hanno generato abbastanza portanza per il decollo, ma le ruote hanno girato a 2X. Pertanto, tutto il video ha dimostrato che le ruote potevano gestire lo slittamento a 2X, dove normalmente ruoterebbero a X. Capisco perfettamente che il decollo non ha nulla a che fare con la velocità di rotazione delle ruote e che ' è il motivo per cui ho indicato che lesperimento non ' ha dimostrato nientaltro.
- @FreeMan: Le ruote sono in grado di gestire lo slittamento a velocità X non ha nulla a che fare con il fatto che laereo non si muova. Le ruote agiscono fondamentalmente come cuscinetti a rulli. Lunico modo per fermare laereo è far esplodere le ruote (cosa che potrebbe essere possibile fare con un mulino a filo in teoria). Cera anche una risposta nella fisica SE che ha sottolineato che linerzia rotazionale delle ruote può impartire una piccola forza sullaereo. Ma ci vorrebbero che le ruote si muovano alla velocità della luce o oltre per avere un effetto evidente.
Risposta
Sì.
Gli aeroplani ottengono la loro spinta usando laria. Le ruote non sono azionate. La resistenza delle ruote limiterà la velocità con cui può andare il tapis roulant prima che laereo non sia più in grado di decollare.
È più semplice capire se si sceglie un quadro di riferimento diverso. Supponiamo che il tapis roulant sia fermo ma che laria si muova intorno ad esso in qualsiasi direzione con qualsiasi velocità.
Notate che ho appena descritto una giornata ventosa.
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- Cè mai stato un aeroplano che è volato via, o è stato portato via in una giornata ventosa?
- @SargunDhillon Sì. –slebetman ' s Link a YouTube.
- Largomento della giornata ventosa è in qualche modo imperfetto. Se il vento soffia lungo il campo daviazione, gli aerei prenderanno il vento.
- @Taemyr non cè nulla che impedisca allaereo di girare sul nastro trasportatore a lunghezza infinita e trasformarsi nel vento.
- @ratchetfreak Direi che la domanda implica che in quel caso il mulino funzionerebbe nellaltro modo. Essenzialmente girando il vento.
Risposta
Questa domanda è, nella migliore delle ipotesi, ambigua. Possono esserci risposte sia sì che no in base a ciò che viene fatto con laereo e il tapis roulant. Il punto è che, affinché un aeroplano decolli, dovrebbe esserci una velocità sufficiente. Se non cè vento, la velocità è uguale alla velocità al suolo
Supponendo che non ci sia vento (dentro o contro laereo), ci sono due possibili soluzioni.
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Se laereo è fermo rispetto al suolo, non decollerà (poiché la velocità del vento è zero).
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Se laereo si muove rispetto al suolo (con velocità sufficiente), decollerà.
Supponiamo di avere un aereo a reazione (solo per amor di discussione) e qualcuno spinge lacceleratore e inizia a muoversi in avanti. Ora, poiché il tapis roulant ha una velocità regolabile allinfinito, possiamo avere tre condizioni:
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Se la velocità del tapis roulant è zero, laereo lo farà eventualmente generare una portanza e un decollo sufficienti.
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Se la velocità del tapis roulant è regolata in modo tale che laereo sia mantenuto fermo rispetto al tapis roulant , laereo lo farà decollare (poiché si muove rispetto al suolo e quindi ha una certa velocità).
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Se il tapis roulant la velocità è regolata in modo che laereo sia mantenuto fermo rispetto al suolo , laereo non può decollare, poiché le velocità al suolo e in aria sono entrambe zero. Notare che in questo caso, la velocità dellaeromobile rispetto al tapis roulant è il doppio di quella alla quale viene azionato il tapis roulant.
Se cè vento, il la velocità al suolo può essere regolata di conseguenza, ma il principio rimane lo stesso. Ad esempio, se la velocità del vento è uguale alla velocità richiesta per il decollo, laereo decollerà anche se è fermo rispetto al suolo.
Di nuovo, il concetto importante qui è la velocità. Non importa se laereo si trova su un tapis roulant, su un binario o su una pista.
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- Il tuo ultimo punto elenco è difettoso ed è il intero problema con questo stupido " indovinello ". Il tapis roulant non ha assolutamente alcun modo per superare la spinta indipendente generata dai motori – non può impedire allaereo di muoversi rispetto al suolo, e quindi rispetto al vento.
- @aeroalias Come? La fisica non ' corrisponde – Immagino che a una certa velocità potresti avere un guasto al cuscinetto della ruota, ma mentre quei cuscinetti sono funzionali lì ' non cè quasi nessuna relazione tra la spinta in avanti e la rotazione delle ruote.
- @Dan Per favore, guarda la stessa domanda in Physics Stackexchange per una spiegazione molto più chiara di ciò che ' sto cercando di dire.
- Questo problema è che il numero 3 non è ' possibile. Non importa quanto sia veloce il tapis roulant, i pneumatici dellaereo girano a ruota libera, quindi semplicemente girano più velocemente mentre laereo continua a fare quello che stava facendo prima (accelerando se è alimentato). In altre parole, se i motori fossero spenti e avvii il tapis roulant (supponendo che i freni non siano impostati), le gomme girerebbero ma laereo rimarrebbe fermo. Si noti che per chiarezza questo ignora lattrito tra lasse e il mozzo della ruota e che alla fine inizierebbe a muoversi lentamente, ma questo è superato dalla spinta nella domanda.
- Ciò che manca a tutti è che il tapis roulant, e quello che sta facendo è totalmente irrilevante. Lunica cosa che può fare è far girare le ruote (ignorando lattrito, che è un errore di arrotondamento nelle forze coinvolte). Lunica cosa che conta è laria sopra le ali e lunico modo che può essere generato (assumendo vento zero) è che laereo produca spinta in modo normale. La prima metà della tua risposta è corretta. Il secondo tempo è sbagliato. Il tapis roulant non può spostare laereo.
Risposta
Sì. In realtà non importa molto in quale direzione e quanto velocemente ruoterebbe il tapis roulant; laereo decollerà.
Lunico requisito per generare la portanza è muoversi attraverso il air sufficientemente velocemente. La velocità è creata dalla spinta. E la spinta del motore dellaereo non dipende dalla velocità al suolo (in questo caso “terra” sarebbe la superficie del tapis roulant).
Il tapis roulant può influire solo sulla velocità di avanzamento, quindi non avrebbe alcun effetto sulla spinta del motore. Quindi non avrebbe nemmeno un effetto significativo sulla velocità dellaria, se non attraverso le forze di attrito nei cuscinetti delle ruote. Presumo che queste forze siano piccole rispetto alla potenza del motore.
Lunica possibilità, poiché il telaio dellaereo è progettato solo per la velocità al suolo limitata, il tapis roulant potrebbe impedire il decollo ruotando nella direzione opposta abbastanza velocemente da causare il collasso del telaio.
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- Se ignoriamo lattrito, il tapis roulant non influirà né sulla velocità al suolo né sulla velocità relativa, a meno che tu non ' ridefinendo la ' velocità al suolo ' la velocità relativa alla superficie in movimento del tapis roulant. Se ' ridefinisci la ' velocità al suolo ' relativa alla Terra che il il tapis roulant è seduto (cioè la normale definizione di velocità al suolo), la velocità al suolo differirebbe dalla velocità relativa solo per il vento che si trovava in quel momento.
- Quali forze causerebbero il collasso del telaio?
- @Octopus Attrito nei cuscinetti delle ruote che determina una coppia sui montanti del carrello di atterraggio.
- " Velocità al suolo " Intendo rispetto alla superficie del tapis roulant (il " terra " da cui sta decollando laereo). Il tapis roulant può costringere le ruote a girare più velocemente di quanto i cuscinetti potrebbero sostenere muovendosi abbastanza velocemente nella direzione opposta.
- @DavidRicherby Per non parlare dellattrito nei cuscinetti delle ruote e dellattrito sulla superficie del pneumatico (entrambi con aria e con la superficie del tapis roulant) è probabile che dia fuoco alla marcia.
Risposta
Teoricamente sì. In realtà dipende.
Teoricamente
Non teniamo conto dellattrito nei cuscinetti delle ruote del carrello di atterraggio o tra il tapis roulant e le ruote. Ciò significherebbe che con laereo semplicemente seduto inattivo, se il tapis roulant si muove, laereo rimarrà fermo. Puoi provare a mettere una macchinina su un pezzo di carta. Se muovi la carta avanti e indietro, lauto non si muove veramente. Lunico motivo per cui lauto si muove è a causa dellattrito. Se si eliminasse lattrito nelle ruote, lauto non si muoverebbe affatto. Ora abbiamo stabilito che la pista in movimento non ha alcuna influenza sullaereo. Il pilota è libero di avviare il motore e decollare.
In realtà
La risposta reale dipende dal design e dai limiti dellaereo / tapis roulant:
- Nella vita reale cè attrito nel carrello di atterraggio. Ci sono limiti alla velocità con cui le ruote possono girare prima che si guastino. Ma ci sarebbe anche un limite alla velocità con cui il tapis roulant potrebbe andare.
- Ci sono limiti alla velocità con cui il tapis roulant e laereo possono accelerare e cambiare direzione. Un pilota potrebbe riuscire a far andare il tapis roulant in una direzione, poi girarsi e decollare nellaltra.
- Un tapis roulant molto grande che si muove ad alta velocità creerebbe vento. Un vento abbastanza forte può consentire a un aereo di decollare anche se è fermo.
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- " o tra il tapis roulant e le ruote. " Se ' non tiene conto dellattrito tra i pneumatici e il tapis roulant, le ruote hanno vinto ' virare. Laereo sbandava semplicemente sulla superficie del tapis roulant.
Risposta
Ho pensato qui : Se stiamo considerando un tapis roulant perfetto e ruote / cuscinetti perfetti sullaereo, non decolla.
Laereo inizia a rotolare. Il tapis roulant corrisponde alla velocità della ruota, ma questo semplicemente fa girare le ruote più velocemente – fintanto che laereo sta rotolando il tapis roulant è in una corsa senza fine contro la ruota.
Dal momento che stiamo guardando un sistema perfetto questo procede senza limiti e infinitamente veloce – il tapis roulant (e il bordo esterno della ruota) si avvicinerà alla velocità della luce. La massa cresce senza limiti, laereo è troppo pesante per decollare.
Nel mondo reale con sistemi imperfetti qualcosa deve dare.
1) Le ruote hanno una velocità massima. Superalo di troppo e il tuo carrello di atterraggio esplode. Laereo fa frittelle sul tapis roulant, lattrito è troppo grande per essere superato, viene lanciato allindietro e poi si ferma.
2) Il tapis roulant ha una velocità massima. Se le ruote possono sopravvivere alla velocità di decollo più questa velocità laereo decolla, altrimenti n. 1.
3) Il tapis roulant ha una velocità di accelerazione finita. Laereo potrebbe benissimo decollare prima che il tapis roulant abbia acquisito una velocità seria.