Comentários
- blog.xkcd.com/2008/09/09 / …
- Oh não, não a esteira!
- Ahhhhh! Bem, nós tínhamos que ter aqui. 😉
- Alguém construiu uma esteira gigante para testar isso. Veja o vídeo Mythbusters abaixo
- A esteira é irrelevante. Tudo o que pode fazer é girar as rodas. Ele não pode mover a aeronave. Os caçadores de mitos devem ser considerados entretenimento e não investigação científica séria. Eles fizeram um péssimo trabalho com este e demonstraram, bem, que uma aeronave pode voar.
Resposta
Todos disseram coletivamente “Meu Deus, não esse aqui” porque essa mesma pergunta gerou debates intensos no passado. As aeronaves dependem do fluxo de ar sobre o aerofólio (asas / cauda, etc.) para produzir sustentação – que é independente do movimento dos pneus. Isso significa que com ar suficiente passando sobre a asa, a aeronave voará mesmo que não esteja se movendo para a frente em relação ao solo.
É por isso que aeronaves em rampas nos aeroportos precisam ser amarrados ao solo. Isso não é apenas para evitar que eles rolem, mas decolem caso o fluxo de ar fique rápido o suficiente sobre a asa.
Se você estiver interessado em um segmento de entretenimento, o MythBusters fez um experimento bastante científico disso.
Comentários
- Não é ' que ganhou ' t estar se movendo em relação ao solo, ele ' s que a esteira pode ' impedi-la de se mover em relação ao solo .
- Tudo o que o vídeo Mythbusters fez foi provar que as rodas do avião podiam girar duas vezes o RPM necessário para o avião decolar.
- @FreeMan: As rodas giram livremente e essencialmente não estão conectadas a o avião. Pense assim: se você deitar de costas com patins, posso levantar sua perna girando as rodas? Seu ' está dizendo que posso.
- @slebetman não tem certeza se estou seguindo você. O avião avançava a X nós, enquanto Jamie puxava a " esteira " para trás a X nós. As asas geraram sustentação suficiente para a decolagem, mas as rodas giraram 2X. Portanto, tudo o que o vídeo provou foi que as rodas conseguiam girar em 2X, onde normalmente girariam em X. Eu entendo perfeitamente que a decolagem não tem nada a ver com a velocidade de rotação das rodas e que ' Foi por isso que indiquei que o experimento não ' prova mais nada.
- @FreeMan: As rodas são capazes de girar na velocidade X não tem nada a ver com impedir que o avião avance. As rodas atuam basicamente como rolamentos de rolos. A única maneira de parar o avião é fazer as rodas explodirem (o que pode ser possível fazer com uma fresa de fio em teoria). Também houve uma resposta no SE de física que apontou que a inércia rotacional das rodas pode transmitir uma pequena força ao avião. Mas seria necessário que as rodas se movessem na velocidade da luz ou além dela para ter qualquer efeito perceptível.
Resposta
Sim.
Os aviões obtêm seu impulso usando o ar. As rodas não são acionadas. O arrasto das rodas limitará a velocidade com que a esteira pode ir antes que o avião não consiga decolar mais.
É mais simples de entender se você escolher um referencial diferente. Suponha que a esteira esteja parada, mas o ar esteja se movendo em qualquer direção e com qualquer velocidade.
Observe que acabei de descrever um dia de vento.
Comentários
- Já houve um avião que voou para longe ou foi levantado em um dia de vento?
- @SargunDhillon Sim. –slebetman ' s Link do YouTube.
- O argumento do dia do vento é um tanto falho. Se o vento estiver soprando ao longo do campo de aviação, os aviões decolarão na direção do vento.
- @Taemyr não há nada que impeça o avião de virar na esteira de comprimento infinito e virar contra o vento.
- @ratchetfreak Eu diria que a questão implica que, nesse caso, o moinho de linhas funcionaria na direção oposta. Essencialmente girando o vento.
Resposta
Esta pergunta é, na melhor das hipóteses, ambígua. Pode haver respostas sim e não com base no que está sendo feito com a aeronave e a esteira. A questão é que, para um avião decolar, deve haver velocidade no ar suficiente. Se não houver vento, a velocidade do ar é igual à velocidade do solo
Supondo que não haja vento (para dentro ou contra a aeronave), há duas soluções possíveis.
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Se o avião estiver parado em relação ao solo, ele não irá decolar (pois a velocidade do vento é zero).
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Se o avião se move em relação ao solo (com velocidade suficiente), ele vai decolar.
Suponha que temos um avião a jato (apenas para fins de argumentação) e algum outro empurra o acelerador e ele começa a se mover para frente. Agora, como a esteira tem uma velocidade infinitamente ajustável, podemos ter três condições:
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Se a velocidade da esteira for zero, o avião eventualmente gerar sustentação e decolagem suficientes.
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Se a velocidade da esteira for ajustada de modo que o avião seja mantido estacionário em relação à esteira , o avião irá decolar (pois está se movendo em relação ao solo e, portanto, tem alguma velocidade no ar).
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Se a esteira a velocidade é ajustada de forma que o avião seja mantido estacionário em relação ao solo , o avião não pode decolar, pois a velocidade do solo e do ar são zero. Observe que, neste caso, a velocidade da aeronave em relação à esteira é o dobro da velocidade na qual a esteira está sendo operada.
Se houver vento, o necessário a velocidade do solo pode ser ajustada de acordo, mas o princípio permanece o mesmo. Por exemplo, se a velocidade do vento for igual à velocidade no ar necessária para a decolagem, o avião irá decolar mesmo que esteja estacionário em relação ao solo.
Novamente, o conceito importante aqui é a velocidade no ar. Não importa se a aeronave está em uma esteira, trilho de trem ou pista.
Comentários
- Seu último marcador está com defeito e é o todo o problema com este estúpido " enigma ". A esteira não tem absolutamente nenhuma maneira de superar o empuxo independente gerado pelos motores – ela não pode impedir que a aeronave se mova em relação ao solo e, portanto, em relação ao vento.
- @aeroalias Como? A física não ' t corresponde – acho que em uma determinada velocidade você pode ter uma falha no rolamento da roda, mas embora esses rolamentos sejam funcionais lá ' s quase nenhuma relação entre o impulso para a frente e a rotação das rodas.
- @Dan Por favor, veja a mesma pergunta em Physics Stackexchange para uma explicação muito mais clara do que eu ' estou tentando dizer.
- Esse problema é que # 3 não é ' possível. Não importa o quão rápido a esteira esteja operando, os pneus do avião rodam livremente, então simplesmente gire mais rápido enquanto a aeronave continua fazendo o que estava fazendo antes (acelerando se estiver sob potência). Dito de outra forma, se os motores estivessem desligados e você ligasse a esteira (supondo que os freios não estivessem acionados), os pneus girariam, mas a aeronave permaneceria parada. Observe que, para maior clareza, isso ignora o atrito entre o eixo e o cubo da roda e que, eventualmente, ele começaria a se mover lentamente, mas isso é superado pelo impulso na pergunta.
- O que todos perdem é que a esteira, e o que está fazendo é totalmente irrelevante. A única coisa que ele pode fazer é girar as rodas (ignorando o atrito, que é um erro de arredondamento nas forças envolvidas). A única coisa que importa é o ar sobre as asas e a única maneira que pode ser gerada (assumindo vento zero) é a aeronave produzir empuxo da maneira normal. A primeira metade de sua resposta está correta. A segunda metade está errada. A esteira não pode mover a aeronave.
Resposta
Sim. Na verdade, não importa muito a direção e a velocidade com que a esteira giraria; a aeronave irá decolar.
O único requisito para gerar sustentação é mover-se através do air suficientemente rápido. A velocidade é criada pelo impulso. E o empuxo do motor da aeronave não depende da velocidade de solo (“solo” seria a superfície da esteira neste caso).
A esteira só pode afetar a velocidade de avanço, portanto, não tem efeito no empuxo do motor. Conseqüentemente, também não teria efeito significativo na velocidade do ar, a não ser por meio das forças de fricção nos rolamentos das rodas. Presumo que essas forças sejam pequenas em comparação com a potência do motor.
A única chance, como o chassi da aeronave é projetado apenas para a velocidade de solo limitada, a esteira pode impedir a decolagem girando na direção oposta rápido o suficiente para causar o colapso do chassi.
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- Se ignorarmos o atrito, a esteira não afetará a velocidade de solo nem a velocidade do ar, a menos que você ' está definindo ' velocidade de solo ' como velocidade em relação à superfície móvel da esteira. Se você ' re-definir ' velocidade de solo ' como sendo em relação à Terra que o a esteira está posicionada (ou seja, definição normal de velocidade de solo), a velocidade de solo seria diferente da velocidade do ar apenas pelo vento que acontecesse no momento.
- Quais forças fariam com que o chassi colapsasse?
- @Octopus Fricção nos rolamentos da roda levando a um torque nos amortecedores do trem de pouso.
- " Velocidade de solo " Quero dizer em relação à superfície da esteira (o " solo " do qual a aeronave está decolando). A esteira pode forçar as rodas a girarem mais rápido do que os rolamentos poderiam segurar, movendo-se rápido o suficiente na direção oposta.
- @DavidRicherby Sem mencionar o atrito nos rolamentos das rodas e na superfície do pneu (ambos com ar e com a superfície da esteira) provavelmente colocando fogo no equipamento.
Resposta
Teoricamente, sim. Na realidade, depende.
Teoricamente
Não levamos em consideração o atrito nos rolamentos das rodas do trem de pouso ou entre a esteira e as rodas. Isso significaria que com o avião parado ocioso, se a esteira se mover, o avião permanecerá parado. Você pode tentar fazer isso colocando um carrinho de brinquedo em um pedaço de papel. Se você sacudir o papel para frente e para trás, o carro realmente não se moverá. O único motivo pelo qual o carro se move é o atrito. Se você eliminasse o atrito nas rodas, o carro não se moveria. Já estabelecemos que a pista em movimento não tem influência sobre o avião. O piloto está livre para ligar o motor e decolar.
Na realidade
A resposta real depende do projeto e dos limites do avião / esteira:
- Na vida real, há atrito no trem de pouso. Existem limites para a rapidez com que as rodas podem girar antes de falhar. Mas, também haveria um limite para a rapidez com que a esteira poderia ir.
- Existem limites para a rapidez com que a esteira e o avião podem acelerar e mudar de direção. Um piloto pode conseguir fazer a esteira girar em uma direção, virar e decolar na outra.
- Uma esteira muito grande se movendo em alta velocidade criaria vento. Um vento forte o suficiente pode permitir que um avião decole, mesmo que esteja parado.
Comentários
- " ou entre a esteira e as rodas. " Se você não ' levar em conta o atrito entre os pneus e a esteira, as rodas ganharão ' virar. A aeronave simplesmente derraparia na superfície da esteira.
Resposta
Tive uma ideia aqui : Se estivermos considerando uma esteira perfeita e rodas / rolamentos perfeitos no avião, ela não decola.
O avião começa a girar. A esteira corresponde à velocidade da roda, mas isso simplesmente faz as rodas girarem mais rápido – enquanto o avião estiver rolando, a esteira estará em uma corrida sem fim contra a roda.
Já que estamos olhando para um sistema perfeito que prossegue sem limites e infinitamente rápido – a esteira (e a borda externa da roda) vai se aproximar da velocidade da luz. A massa cresce sem limites, o avião é muito pesado para decolar.
No mundo real com sistemas imperfeitos, algo tem que ceder.
1) As rodas têm velocidade máxima. Exceda isso demais e seu trem de pouso explode. O avião penetra na esteira, o atrito é muito grande para ser superado, é jogado para trás e para.
2) A esteira tem velocidade máxima. Se as rodas puderem sobreviver à velocidade de decolagem mais esta velocidade o avião decola, caso contrário, # 1.
3) A esteira tem uma taxa de aceleração finita. O avião pode muito bem decolar antes que a esteira acumule uma velocidade considerável.