Simon befiehlt ... Rätselspaß

TiRi

HolgerT. schrieb:

Bei mir hat's geklickt.

Flugzeug fährt 200km/h.

Räder drehen sich entsprechend.

Das Band dreht sich mit 200km/h in entgegengesetzte Richtung.

Die Drehzahl der Räder verdoppelt sich und das Ding fährt mit 200km/h die Startbahn entlang und hebt ab.

Exakt, die Räder drehen sich als wäre das Flugzeug 400km/h schnell. Das ist dem Flugzeug aber egal, Hauptsache es hat die Geschwindigkeit von 200km/h relativ zur Umgebung.

[Gelöschter Benutzer]

TiRi schrieb:

Tier schrieb:

TiRi schrieb:

Es ist uns ja auch möglich ein Spielzeugauto per Hand auf einem Laufband nach vorne zu schieben, während sich das Laufband mit gleicher Geschwindigkeit nach hinten bewegt.

Stimmt schon, aber in diesem Fall müssen sich die Räder zwingend schneller drehen als das Band.

Ansonsten macht es keine "Strecke", oder? Darum auch mein Ansatz über die Zahnräder um es zu verdeutlichen.

Die Räder sind bei der Betrachtung aber völlig irrelevant, weil über sie keine Kraft übertragen wird. Stell dir vor sie sind nichts anderes als ein Schmierfilm zwischen Laufband und Flugzeug.

Um bei meinem Beispiel vom Spielzeugauto zu bleiben, würde sich nach deiner Überlegung gar nicht erst überhaupt etwas bewegen können, weil nur durch Votwärtsbewegung eine Gegengewegung stattfinden kann. Bleibt das Auto immer bei null Bewegung nach vorne, dürfte sich auch das Laufband gar nicht erst bewegen. 

Kapiere ich leider noch immer nicht, da ich mich auch nicht auf die Kraft konzentriere, sondern nur auf das logische Streckenbild, das mich eigentlich nicht irreführen kann.

Nehmen wir alle Reibungen raus mit deinem Modellauto:

Das Band läuft mit Geschwindigkeit x.

In diesem Fall ist die Geschwindigkeit der Räder (vereinfacht Radius angleichend angenommen) gleich zum Band. Fläche Rad legt die gleiche Strecke gegenüber dem Band zurück.

Das Auto bleibt relativ zur Umgebung stehen.

Wenn nun eine Kraft x auf das Modellauto wirkt, drehen sich die Räder schneller als das Band.

Die Räder legen somit auch mehr Strecke gegenüber dem Band zurück und somit bewegt es sich relativ zur Umgebung.

Murxus

Eigentlich ist das mit dem Band ja das vergleichbar mit dem Extrem wie wenn der Flieger von einer Oberfläche mit Null Reibungswiderstand abheben würde, sagen wir mal einer idealen Eisfläche. Die Räder würden sich dann gar nicht drehen, sie wären von der Funktion her wie stationäre Kufen.

OK, im Fall der Räder haben wir so etwas wie Reibungswiderstand, also drehen sie (u. das Laufband in anderer Richtung) mit. Aber die v des Fliegers ist - da der Antrieb auf die Räder gar nicht angewiesen ist - von der v der Räder entkoppelt.

Wenn also normalerweise der Flieger z.B. bei 500 kmh  starten würde u. seine Räder entsprechend, so startet der Flieger jetzt auch mit 500 kmh aber die Räder (u. das Laufband in anderer Richtung) haben ihr eigenes Tempo, abhängig vom Reibungswiderstand.

Waschbär

Marko hat es ja schon ziemlich früh geschrieben:

Wenn das Flugzeug sich mit vF gegenüber der Luft (und dem festen Boden) nach vorne bewegt und das Laufband sich mit vL 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=vF+vL bewegen.

Wenn jetzt also per Definition vL=vR sein soll (bzw. vL=-vR), dann geht das nur, wenn vF=0, das Flugzeug sich somit gegenüber der Luft und dem festen Boden nicht bewegt. Dann würde das Flugzeug auf der Stelle bleiben und auch nicht abheben.

Das muss dann mMn aber Anfang an gelten. In der Aufgabe heißt es aber "Sobald die Räder des Flugzeugs anfangen, sich zu drehen". Das Rad bewegt sich aufgrund des Turbinenschubes aber nur dann, wenn sich das Flugzeug nach vorne bewegt. In diesem (ersten) Moment wäre aber dann die Geschwindigkeit des Rades größer als die des Bandes, weil sich das Flugzeug sonst nicht nach vorne bewegen würde.

Das wäre anders, wenn das Rad über die Achse angetrieben würde. Dann könnte sich das Rad "auf der Stelle" bewegen, indem es den Boden (das Rollband, das Zahnband) unter sich wegschiebt. Das soll ja aber nicht so sein.

Irgendwas stimmt also an der Aufgabenstellung nicht. Wenn das Laufband immer dieselbe Geschwindigkeit hat, wie das Rad, dann fehlt die Voraussetzung, dass sich das Rad überhaupt bewegt. Das ist aber auch Voraussetzung der Aufgabenstellung. Oder bin ich jetzt auf dem Holzweg?

[Gelöschter Benutzer]

HolgerT. schrieb:

Bei mir hat's geklickt.

Flugzeug fährt 200km/h.

Räder drehen sich entsprechend.

Das Band dreht sich mit 200km/h in entgegengesetzte Richtung.

Die Drehzahl der Räder verdoppelt sich und das Ding fährt mit 200km/h die Startbahn entlang und hebt ab.

Genau das will aber die Fragestellung nicht. Das Band bewegt sich nicht entgegengesetzt zum Flugzeug gleich schnell, sondern zu den Rädern.

HolgerT.

Tier schrieb:

TiRi schrieb:

Tier schrieb:

TiRi schrieb:

Es ist uns ja auch möglich ein Spielzeugauto per Hand auf einem Laufband nach vorne zu schieben, während sich das Laufband mit gleicher Geschwindigkeit nach hinten bewegt.

Stimmt schon, aber in diesem Fall müssen sich die Räder zwingend schneller drehen als das Band.

Ansonsten macht es keine "Strecke", oder? Darum auch mein Ansatz über die Zahnräder um es zu verdeutlichen.

Die Räder sind bei der Betrachtung aber völlig irrelevant, weil über sie keine Kraft übertragen wird. Stell dir vor sie sind nichts anderes als ein Schmierfilm zwischen Laufband und Flugzeug.

Um bei meinem Beispiel vom Spielzeugauto zu bleiben, würde sich nach deiner Überlegung gar nicht erst überhaupt etwas bewegen können, weil nur durch Votwärtsbewegung eine Gegengewegung stattfinden kann. Bleibt das Auto immer bei null Bewegung nach vorne, dürfte sich auch das Laufband gar nicht erst bewegen. 

Kapiere ich leider noch immer nicht, da ich mich auch nicht auf die Kraft konzentriere, sondern nur auf das logische Streckenbild, das mich eigentlich nicht irreführen kann.

Nehmen wir alle Reibungen raus mit deinem Modellauto:

Das Band läuft mit Geschwindigkeit x.

In diesem Fall ist die Geschwindigkeit der Räder (vereinfacht Radius angleichend angenommen) gleich zum Band. Fläche Rad legt die gleiche Strecke gegenüber dem Band zurück.

Das Auto bleibt relativ zur Umgebung stehen.

Wenn nun eine Kraft x auf das Modellauto wirkt, drehen sich die Räder schneller als das Band.

Die Räder legen somit auch mehr Strecke gegenüber dem Band zurück und somit bewegt es sich relativ zur Umgebung.

Stimmt. Anders könnte (beim Flugzeug) auch kein Auftrieb entstehen. 

Im Video sieht man ja auch deutlich, dass sich das Flugzeug entlang der Startbahn bewegt (rote Hütchen).

Waschbär

TiRi schrieb:

Tier schrieb:

TiRi schrieb:

Es ist uns ja auch möglich ein Spielzeugauto per Hand auf einem Laufband nach vorne zu schieben, während sich das Laufband mit gleicher Geschwindigkeit nach hinten bewegt.

Stimmt schon, aber in diesem Fall müssen sich die Räder zwingend schneller drehen als das Band.

Ansonsten macht es keine "Strecke", oder? Darum auch mein Ansatz über die Zahnräder um es zu verdeutlichen.

Die Räder sind bei der Betrachtung aber völlig irrelevant, weil über sie keine Kraft übertragen wird. Stell dir vor sie sind nichts anderes als ein Schmierfilm zwischen Laufband und Flugzeug.

Um bei meinem Beispiel vom Spielzeugauto zu bleiben, würde sich nach deiner Überlegung gar nicht erst überhaupt etwas bewegen können, weil nur durch Votwärtsbewegung eine Gegengewegung stattfinden kann. Bleibt das Auto immer bei null Bewegung nach vorne, dürfte sich auch das Laufband gar nicht erst bewegen. 

Zumindest sind wir beide jetzt auf dem gleichen (Holz?)Weg.

HolgerT.

Tier schrieb:

HolgerT. schrieb:

Bei mir hat's geklickt.

Flugzeug fährt 200km/h.

Räder drehen sich entsprechend.

Das Band dreht sich mit 200km/h in entgegengesetzte Richtung.

Die Drehzahl der Räder verdoppelt sich und das Ding fährt mit 200km/h die Startbahn entlang und hebt ab.

Genau das will aber die Fragestellung nicht. Das Band bewegt sich nicht entgegengesetzt zum Flugzeug gleich schnell, sondern zu den Rädern.

Hab ich kapiert, darum war meine Antwort ja auch, dass das Flugzeug in diesem Fall nicht abhebt.

Waschbär

Tier schrieb:

HolgerT. schrieb:

Bei mir hat's geklickt.

Flugzeug fährt 200km/h.

Räder drehen sich entsprechend.

Das Band dreht sich mit 200km/h in entgegengesetzte Richtung.

Die Drehzahl der Räder verdoppelt sich und das Ding fährt mit 200km/h die Startbahn entlang und hebt ab.

Genau das will aber die Fragestellung nicht. Das Band bewegt sich nicht entgegengesetzt zum Flugzeug gleich schnell, sondern zu den Rädern.

Und damit ist sie Unsinn (die Fragestellung).

[Gelöschter Benutzer]

Murxus schrieb:

Eigentlich ist das mit dem Band ja das vergleichbar mit dem Extrem wie wenn der Flieger von einer Oberfläche mit Null Reibungswiderstand abheben würde, sagen wir mal einer idealen Eisfläche. Die Räder würden sich dann gar nicht drehen, sie wären von der Funktion her wie stationäre Kufen.

Das wäre auch meine gedankliche Lösung. Die Räder stehen still und haben somit die gleiche Geschwindigkeit.