Задача о самолете

[rkhodjaev]

Может быть решения различных логических задач поможет? Может я пишу не в тему, есть ли так извините. Мне сегодня одну задачку дали, долго думал и не смог решить. Прошу физиков и всех деятелей науки подсказать в каком направлении что искать.
Самолет (реактивный или винтовой) стоит на взлетной полосе с подвижным
покрытием (типа транспортера). Покрытие может двигается против
направления взлета самолета. Оно имеет систему управления, которая
отслеживает и подстраивает скорость движения полотна таким образом,
чтобы скорость вращения колес самолета была равна скорости движения
полотна. Вопрос: сможет ли самолет разбежаться по этому полотну и
взлететь?

сперва думал Да, потом нет....а дальше запутался

[Jacky]

Сообщение от rkhodjaev

Вопрос: сможет ли самолет разбежаться по этому полотну и
взлететь?

Не сможет. Подъемной силы нет, действующей на крылья, т.к. самолет не перемещается относительно окружающего его воздуха.

PS. я не физик.

[rkhodjaev]

Jacky,

Сообщение от Jacky

Не сможет. Подъемной силы нет, действующей на крылья, т.к. самолет не перемещается относительно окружающего его воздуха.

Я вчера знакомому звонил, он учится на летчика и сказал не сможет, так как нет силы тяжести.Но сомневался, говорит хотя точно не знаю, и попросил если узнаю информировать и его тоже

Сообщение от Jacky

самолет не перемещается относительно окружающего его воздуха.

А вот это можно более подробно....можно даже в через ПМ обсуждать.Спасибо за ответ.

[marusia]

Была эта задачка в одном из журналов.Физики все переругались,однозначного ответа так и не дали.Поэтому думаю,что и мы этого не узнаем,пока кто-нибудь реально не попробует сделать что-либо подобное(есть такая передача на ТВ"Разрушители мифов"-надо туда написать).

[saovu]

Сообщение от marusia

Поэтому думаю,что и мы этого не узнаем,пока кто-нибудь реально не попробует сделать что-либо подобное

Я конечно не физик. Но на основе своих инженерных знаний физики считаю, что если система идеальна (скорость дорожки - точно как в задаче), то самолет не взлетит, да. Не будет встречного потока воздуха, который необходим крыльям для создания подъемной силы. А вот с реальным макетом как раз могут быть проблемы из-за его неидеальности (хотя бы, ненулевое время от момента измерения текущей скорости колеса до момента разгона дорожки до такой же скорости).

[Jacky]

Сообщение от rkhodjaev

он учится на летчика и сказал не сможет, так как нет силы тяжести.

Нет силы тяжести? Однако.

Сообщение от rkhodjaev

А вот это можно более подробно....можно даже в через ПМ обсуждать.

Да нет, я, в сущности, уже свои аргументы изложил, иных не имею. Разве что добавить можно, что подъемная сила возникает при определенных условиях при перемещении тела в потоке газа или жидкости. У нас в данном случае газ (воздух). Поскольку тело (конкретно крылья самолета) не перемещаются относительно воздуха, подъемная сила не возникает.
Посмотрите определения в любом учебнике физики, наверняка и в интернете это есть. В википедии какой-нибудь, например.

PS. выделил это обсуждение в отдельную ветку, т.к. к тренировке памяти всё же отношения не имеет эта задача.

[Paul Kellerman]

Эта задача - просто мегабоян Где только я не натыкался на нее за последние
5 лет, и везде ожесточенные споры Но я не поленюсь в N-ный раз свою точку
зрения изложить на этот безумно актуальный и практически значимый вопрос

Начнем с того, что самолет (винтовой или реактивный) очень сильно отличается
от автомобиля! Автомобиль движется за счет того, что двигатель через соответ-
ствующую трансмиссию приводит во вращательное движение колеса, а колеса
упираются в поверхность за счет силы трения, пропорциональной силы тяжести
и коэффициента трения. Колеса не проскальзывают при вращении (или почти не
проскальзывают). Колесо начинает вращаться и за счет сцепления с асфальтом
начинает перемещаться также и относительно асфальта. А самолет-то толкают
вперед не колеса! Они вообще нужны для того же, что и колеса у вагона поезда:
для снижения трения, чтобы локомотив меньше тратил сил на "таскание" вагона.
Также как вагоны тащит локомотив, самолет тащит вперед либо тяга, создавае-
мая вращением винта, либо толкает реактивная струя, и при условии, что шасси
достаточно хорошо смазаны они либо будут в "двойном" темпе вращаться, а точ-
нее в темпе, который будет "складываться" из движения вперед самолета относи-
тельно воздуха и движения транспортера назад относительно воздуха, но "двой-
ной" темп вращения колес запрещен условием задачи за счет некоей надуманной
системы подстройки скорости движения полотна, либо колеса помимо вращения
еще будут постоянно проскальзывать и тогда эта "подстройка" будет совершенна
неадкватна реальной скорости движения самолета относительно воздуха, и если
двигатели достаточные мощные и смогут преодолеть силу трения скольжения, то
самолет легко разгонится и улетит. Короче говоря, ключевая мысль: самолету не
нужно упираться колесами во что-то твердое, неподвижное, нескользкое, от чего
он мог бы отталкиваться и ехать. Его тянут вперед и разгоняют совсем иные силы.

Сообщение от saovu

ненулевое время от момента измерения текущей
скорости колеса до момента разгона дорожки до такой же скорости

Очень важное замечание. Действительно, на измерение и разгон полотна до
требуемой "противоположной" скорости тоже нужно время. Но на самом деле
даже при идеальной системе подстраивания (с мгновенной подстройкой ско-
рости полотна) самолет все равно улетит, с дымящимися от трения шасси

[Jacky]

Похоже, тут вращающиеся колеса всё усложняют. Почему бы не поставить самолет на лыжи с сохранением всех прочих условий задачи?

[Paul Kellerman]

В случае лыж непонятно, как приспособить систему подстройки скорости течения,
а без подстройки задача упрощается совсем, и поэтому с колесами интереснее

[Jacky]

На самом деле, как я понимаю смысл задачи, суть "подстройки" в том, чтобы удерживать самолет на месте.
Поэтому можно определить, что скорость встречного движения полотна должна попросту выводить "в ноль" ту скорость, которую этот самолет развил бы в каждый конкретный момент при данной тяге, если бы он стоял на обычной неподвижной взлетной полосе. Разумеется, скорость имеется в виду относительно наблюдателя, который находится рядом с этой самой неподвижной полосой. Но это как бы очевидно.

А замена колес на лыжи, думаю, вполне правомерна, т.к. в реальности самолеты могут взлетать и с лыж и с колес.

Я люблю упрощать.