Simon befiehlt ... Rätselspaß

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  • [Gelöschter Benutzer]
    Themenersteller
    Dabei seit: 28.09.2016Beiträge: 0Bewertungen: 0
    , letzte Änderung 3. November 2018 um 10:05

    Mal ein weiterer OT-Zeitvertreib zwischen zwei Whiskies.


    Ihr kennt sie sicherlich - jene fiesen kleine Rätsel/Aufgaben, die die Gehirnzellen gelungen aktivieren.

     

    Ich starte mal mit einem älteren Klassiker:

     

    Ein Flugzeug steht auf einem 3.000 Meter langen Laufband. Sobald die Räder des Flugzeugs anfangen, sich zu drehen, setzt eine Steuerung das Band automatisch in Bewegung. Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung. Das Flugzeug versucht zu starten. Wird es abheben?

    MISS YOU! 

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  • TiRi User TiRi Dabei seit: 24.09.2017Beiträge: 2,590Bewertungen: 0
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    Ja klar, das Flugzeug bewegt sich ja nicht durch die Reifen nach vorne, sondern durch den Schub.

    Wenn das Laufband mit gleicher Geschwindigkeit entgegengesetzt läuft, rollen die Räder lediglich doppelt so schnell wie das Flugzeug sich tatsächlich nach vorne bewegt.

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  • Marko_I User, Moderator Marko_I Dabei seit: 11.01.2006Beiträge: 13,796Flaschensammlung:currently quarantinedBewertungen: 1425
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    Ja, warum denn auch nicht?


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  • [Gelöschter Benutzer]
    Themenersteller
    Dabei seit: 28.09.2016Beiträge: 0Bewertungen: 0
    , letzte Änderung 1. November 2018 um 23:44
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    Soweit klar (der Unterschied zum direkten Antrieb der Räder von einem Auto), aber wie löst du dabei die bestehende Bedingung, dass das Band sich mit der gleichen Geschwindigkeit entgegengesetzt bewegt? 

     

    Mal angenommen die Räder entsprechen einem Zahnrad (ebenso freilaufend auf einer Achse) und das Band dementsprechend.

    Eine Kraft x wirkt nun in der Horizontalen durch die Achse auf das Zahnrad und das "Zahnradband" mit immer gleicher Geschwindigkeit entgegengesetzt (eben dann mit gleicher Kraft). Findet dann eine Bewegung des Zahnrads statt?


    Die Ausgangsfrage ist allerdings zugegeben "unpräzise" gestellt.

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  • dectel User dectel Dabei seit: 27.06.2013Beiträge: 12,019Bewertungen: 0
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    Ich weiß ja nicht wie groß das Flugzeug ist, aber hätte es ein 30 Meter langes Laufband nicht auch getan?  :horst:

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  • Waschbär User Waschbär Dabei seit: 01.05.2014Beiträge: 33,486Bewertungen: 5
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    Tier schrieb:

    Soweit klar (der Unterschied zum direkten Antrieb der Räder von einem Auto), aber wie löst du dabei die bestehende Bedingung, dass das Band sich mit der gleichen Geschwindigkeit entgegengesetzt bewegt? 

     

    Mal angenommen die Räder entsprechen einem Zahnrad (ebenso freilaufend auf einer Achse) und das Band dementsprechend.

    Eine Kraft x wirkt nun in der Horizontalen durch die Achse auf das Zahnrad und das "Zahnradband" mit immer gleicher Geschwindigkeit entgegengesetzt (eben dann mit gleicher Kraft). Findet dann eine Bewegung des Zahnrads statt?


    Die Ausgangsfrage ist allerdings zugegeben "unpräzise" gestellt.


    @Tier 

    Könntest du das mal bitte aufmalen?

    (Zur Ursprungsfrage meine ich, dass sich das Flugzeug nach vorne bewegen und somit auch abheben wird - egal, was unter den Rädern passiert.)
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  • TiRi User TiRi Dabei seit: 24.09.2017Beiträge: 2,590Bewertungen: 0
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    Kommt halt auch auf die Reibung der Radlager an. Mit angezogener Bremse dürfte es schwer werden. Vernachlässigt man die Reibung, ist es völlig egal. 

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  • Marko_I User, Moderator Marko_I Dabei seit: 11.01.2006Beiträge: 13,796Flaschensammlung:currently quarantinedBewertungen: 1425
    , letzte Änderung 2. November 2018 um 08:14
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    Ich nehme der Einfachheit mal ein paar Dinge an:

    * das Flugezug wird sich Propeller/Düsen angetrieben (vorwärts)

    * die Radlager sind "perfekt" und halten alles aus und schmelzen nicht mal eben weg, ebenso die Reifen

    * das Laufband erzeugt über dem Boden keine Verwirbelungen/Ströme/Unterdruck oder sonstwas, das alles über den Haufen wirft.


    @Tier 

    Das Flugzeug bewegt sich nicht über Radantrieb gegenüber dem Boden=Laufband, sondern relativ zur Luft, Propeller/Düsen "krallen" sich quasi in der Luft fest und schieben/ziehen das Flugzeug mit v1 nach vorne. Man könnte auch einfach am Ende der Bahn eine Seilwinde anbringen und das Flugzeug ziehen, selber Effekt, wird ja bei Segelfliegern so gemacht.


    Das blöde Laufband bewegt sich mit v2 nach hinten.


    Das arme Rad ist eigentlich nur dran, damit das Flugzeug nicht auf Bauch rutsch, Reibung bäh und so.


    Wenn das Flugzeug sich mit v1 gegenüber der Luft (und dem festen Boden) nach vorne bewegt und das Laufband sich mit p2 nach hinten bewegt, und das Rad mit der Achse am Flugzeug festgemacht ist und der Reifen auf dem Laufband aufliegt, *muss* sich die Radoberfläche zwangsweise mit vR=v1+v2 bewegen.


    Die "Voraussetzung", dass das Rad als eigentlich getriebenes Etwas die Geschwindigkeit für das Band, das Ursache ist, vorgibt, erscheint mir seltsam bis gar paradox.

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    @Waschbär 


    Entsprechend simplifiziert auf das Wesentliche:


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    Auf die Achse (Orange) wirkt eine Kraft horizontal nach links.

    Das Zahnradband bewegt sich immer exakt ausgleichend entgegengesetzt.


    Damit sich das Zahnrad nach links zur Umgebung bewegt, muss es sich schneller als das Band drehen.

    MISS YOU! 

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  • dRambo User, Moderator dRambo Dabei seit: 23.09.2015Beiträge: 19,253Bewertungen: 3
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    ich denke es hebt nicht ab - da es sich relativ zur "stehenden" luft nicht bewegt.. oder nicht genug fuer den dafuer noetigen auftrieb (ausgenommen eine harrier odsr andere senkrecht starter) auf wenige kmh kommt es da uch gar nicht an imho. 

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  • yggr User yggr Dabei seit: 26.08.2015Beiträge: 2,668Bewertungen: 5
    , letzte Änderung 2. November 2018 um 09:26
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    Ich bin in Team @TiRi :wink:


    Die Räder drehen sich zwar doppelt so schnell, sind aber nicht mit dem Antrieb gekoppelt.

    Vorschub durch die Triebwerke wird ja trotzdem geleistet, um Auftrieb zu erzeugen.

    Der erhöhte Reibungswiderstand in den Radlagern sollte vernachlässigbar sein.


    Bin ich jetzt dumm?

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