Jump to content

Vzlietne lietadlo z dopravníku?


smiley
 Share

Recommended Posts

V Denniku-N uverejnili zaujimavu fyzikalnu ulohu:

 ( https://dennikn.sk/163771/dobre-poznate-fyziku-vzlietne-lietadlo-pasu-ktory-sa-pohybuje-rovnakou-rychlostou-opacnym-smerom/ )

 

Predstavte su Boening 747, ktory je na dopravnom pase dlhom a sirokom ako
vzletova draha. Dopravny pas je navrhnuty tak, ze presne zodpoveda rychlosti
kolies lietadla, ale pohybuje sa opacnym smerom. Dokaze lietadlo vzlietnut?

Dobre je, ze na ulohu odpovedal najprv fyzik  doc. RNDr. František Kundracik,
CSc. z Katedry experimentálnej fyziky Fakulty matematiky, fyziky a informatiky
Univerzity Komenského v Bratislave, ze NEVZLIETNE.

Nasledne sa k tomu ale vyjadril Odpovedá fyzik Mgr. Martin Scholtz, Ph.D. z
Ústavu teoretickej fyziky Matematicko-fyzikálnej fakulty Univerzity Karlovej v
Prahe, ze VZLIETNE.

Co by ste povedali vy, vzlietne alebo nevzlietne? :happyroll:
 

Link to comment
Share on other sites

v clanku je pekna ukazka, ako nas logika dokaze dovies k zlemu zaveru:

"V situácii na obrázku sa pás pohybuje takou rýchlosťou, že lietadlo vzhľadom na okolie stojí. Preto stojí aj vzhľadom na okolitý vzduch (ak nerátame vietor a zvírenie vzduchu pásom). Preto na jeho krídla nepôsobí vztlak a lietadlo nevzlietne."

 

Autor je fyzik a aj tak si neuvedomil to ze rychlost pasu nema na lietadlo ziadny vplyv,  a napriek tomu ze dalej to rozvija uplne logicky, tak mu to nepomoze a vysledok je zly. 

Link to comment
Share on other sites

Tiež som nad tým uvažoval ako ty, a prišiel som k záveru, že roztočením kolies lietadlo nevzlietne :zubiska:

Link to comment
Share on other sites

v clanku je pekna ukazka, ako nas logika dokaze dovies k zlemu zaveru:

Keď je ta logika zla už od počiatku tak ani nie.

Link to comment
Share on other sites

Ja som teda stanovisko druhej strany pochopil az po precitani vacsiny diskusnych prispevkov a ono zas aj oni maju svoju pravdu. Z nejakeho dovodu sa vo verzii DennikuN nehovori o rychlosti lietadla ale jeho kolies.  No a ak sa pod tym niekto rozumie tocenie kolies, tak potom naozaj z podmienky, ze pas vzdy vyrovna rychlost tocenia kolies vyplyva, ze lietadlo ostane stat na mieste. No a kedze je tato podmienka v zadani, tak z nej vychadzaju bez dalsieho skumania.

Analytickejsie typy si podmienku rozoberu. Turbiny tlacial lietadlo dopredu a roztacaju kolesa. Pas zrychli, ale nezatlaci lietadlo nazad (zatlaci ho iba zandbatelne cez trenie v loziskach kolies), ale  viacej roztoci kolesa. Kolesa sa tocia rychlejsie, mus zrychlit aj pas. A dalsie zrychlenie pasu sposobi zrychlenie tocenia kolies.  Dopravny pas by teda musel by navrhnuty tak, aby vyvinul nekonecne zrychlenie, cim sa uz dostavame mimo fyziky k nerelanym uvaham, pri akej ohromnej rychlosti kolies prasknu pneumatiky a zadru sa loziska, co by lietadlo v konecnom dosledku zacalo ucinejsie tlacit dozadu.

Ulohu z Dennika N by som teda ohodnotil ako nejednoznacne zadanu. Povodnemu problemu sa venovali aj mythbusters - ukazali, ze to ide:



 
Link to comment
Share on other sites

Druhe kolo. Obidvaja akademici mali moznost sa znovu vyjadrit a objasnit svoje stanoviska: https://dennikn.sk/165406/fyzikalny-rebus-lietadle-druhe-kolo-reakcii-fyzikov/?ref=cl

 

Pan Sholtz to podla mna utlkol tonami zbytocnych vysvetleni (asi rozhodol doucovat masy pohyb po kruznici). Pritom diskusiu podla mna cital, tak mohol strucne zhrnut to, s cim mali problem kritici jeho problemu:  "rychlost kolesa" sa da intepretovat viacerymi sposobmi.

 

Pan Kundracik sa stale odvolava na podmienku zadania ulohy: ze lietadlo nemoze vzlietnut, ak ma podmienka ostat splnena. Moj pocit z toho je, ze sa uz len snazi obhajovat chybu, ktoru spravil pri prvom rieseni prikladu. Pre verziu rychlosti tocenia kolies je podmienka fyzykalne nezmyselna a imho fyzikalne riesenie ulohy je prave o tom, ze sa prave takto podmienka odhali ako nezmyselna a ignoruje.

 

Ale to uz je skor len take filozofovanie, co si kto predstavuje pod fyzikalnym riesenim ulohy.

Link to comment
Share on other sites

uveris comu ? :)

 

Že to lietadlo vzlietne. Proste chcem vidieť ako také hovado ako je Boeing 747 vzlietne z bežiaceho pása. To je síce pekné, že Ničitelia mýtov sa to snažili potvrdiť nejakou Cesnou či iným bzučákom, lenže je rozdiel robiť pokusy s 5 tonovým lietadlom a 180 tonovým.

Link to comment
Share on other sites

 

Analytickejsie typy si podmienku rozoberu. Turbiny tlacial lietadlo dopredu a roztacaju kolesa. Pas zrychli, ale nezatlaci lietadlo nazad (zatlaci ho iba zandbatelne cez trenie v loziskach kolies), ale viacej roztoci kolesa. Kolesa sa tocia rychlejsie, mus zrychlit aj pas. A dalsie zrychlenie pasu sposobi zrychlenie tocenia kolies.

 

 

Preco by sa mal pas zrychlovat? To je blbost.
Link to comment
Share on other sites

Že to lietadlo vzlietne. Proste chcem vidieť ako také hovado ako je Boeing 747 vzlietne z bežiaceho pása. To je síce pekné, že Ničitelia mýtov sa to snažili potvrdiť nejakou Cesnou či iným bzučákom, lenže je rozdiel robiť pokusy s 5 tonovým lietadlom a 180 tonovým.

To by bol urcite zaujimavy pohlad. :)

Ale ak to nerobi problemy malemu, lahkemu lietadlu, tak velke s tym uz absolutne nebude mat problem.

Link to comment
Share on other sites

ryan, to je to blbe zadanie :),   

ak ho zoberies nezmyselne ze pas sa ma tocit obvodovou rychlostou kolesa, tak  mas len dve moznosti :

1. Lietadlo stoji a potom  pri akejkolvek rychlosti pasu sa kolesa tocia prave jeho rychlostou ( kedze ich pas pohana)

2. Lietadlo sa pohybuje a potom uloha nema dobre riesenie,   ak kolesa nemaju nulove trenie, tak ich pohyb lietadla aspon trochu roztoci rychlejsie ako pas a ten musi zrychlovat donekonecna.

 

Ale uprimne,  mne unika kde vlastne je ten chytak.   Nikdy som to nechapal.    To ze by lietadlo nemalo vzlietnut sa mi vzdy zdalo blbost.

 

Axel,  vidiet taky dopravnik by bolo zabavne :),  ale  pozri sa na to inak :

Mas take lietadlo na pase, ked pohnes pasom co sa stane ?   Lietadlo ostane stat, len sa mu roztocia kolesa.  Ak neveris zober si auticko a daj ho na vodorovne schody ( na gumovy pas na ruky).  A cim tazsie auto, tym to je viditelnejsie.

Rychlost pasu na rychlost lietadla nema ziadny vplyv ( alebo presnejsie sila sa prenasa len do velkosti trenia, a valive trenie pri kolese je skutocne malicke,    a cim tazsie lietadlo, tym to ma mensi vplyv )

Link to comment
Share on other sites

Zo zadanie plynie ze lietadlo je vzhladom na zem v klude, lebo to kompenzuje ten pas. Takze na lietadlo neposobi vztlak - v tom je ten chytak. No na druhej strane lietadlo nepotrebuje kolesa na to, aby  sa pohlo vdaka reakcii na podlozku ako to potrebuje auto. Ide o to ze pokial ten dopravnik zabezpčuje aby pohyb vzhladom na zem bol nulovy princip turbiny hovori ze sa musi dat do pohybu vzhladom na odhadzujuci vzduch co ma v podstate reakce uviest do pohybu to lietadlo. V tom je ten paradox, ked sa na to clovek pozera z tychto dvoch hladisk, relativity pohybu "kompenzacia pohybu" a z hladiska principu turbiny kde kolesa nehraju ziadnu ulohu na prenos reakcie na podlozku a umoznenia pohybu "lietadlo nie je auto"

 

tyso - podla mna chybna uvaha, uvazuje sa s tym ze je tam trenie podla mna, keby teda letadlo nemalo spostene motory tak pas by ho posuval dozadu. Je tam ale zadana taka finta ze sa to stane presne ked sa spustia motory a zaroven presne sa roztoci pas tak rychlo ako by sa chcelo lietadlo odvalovat po pase keby bol vypnuty!

Link to comment
Share on other sites

Preco by sa mal pas zrychlovat? To je blbost.

 

Pas podla zadania sa ma tocit rychlostou kolies (podla jednej interpretacie zadania), t.j. ked sa rychlejsie zacnu tocit kolesa, musi rychlejsie to cit aj pas, teda musi zrychlit.

Link to comment
Share on other sites

aha :), nieco take som vytusil, 

ak to prevediem do fyzikálneho zmyslu, tak si predstavme lietadlo v aerotuneli,  ak  ziska lietadlo startovaciu rychlost ale okolo neho fuka vietor jeho smerom, vzlietne ?   Odpoved je ze nie, kedze jeho vzlak nestaci.   preto lietadla startuju proti vetru.


tak este pre domácich pokusnikov :)   bezny anglicak je ako lietadlo, jeho kolieska sa volne otacaju.   Dajte ho na papier,  a  hybeme papierom,  pri trochu vyssej rychlosti uz kolesa  nedokazu prenasat silu na auto a auto zacne zaostavat za papierom.  A ak mu date frcku v smere proti pohybu papiera, tak mozete papierom hybat ako rychlo chcete aj tak sa pohne opacne.

Link to comment
Share on other sites

treba vyriesit ine:

1. podla zadania ma byt lietadlo vzhladom na zem v klude, co zaistuje dopravnik tym ze sa odvaluje opacne presne ako lietadlo

2. vzhladom ale na to ze ma pustene vrtule odhadzuje vzduch a tym padom sa ma vzhladom na zem pohybovat

Link to comment
Share on other sites

táto úloha je nezmyselná..

v zadaní chýba veľa dôležitých údajov, počnúc dĺžkou toho dopravného pásu

ak ten pás, bude mať aspoň takú dĺžku ako dráha na letisku, lietadlo by mohlo aj teoreticky vzlietnuť

ak to vydrží podvozok.. obávam sa že na niečo také jednoducho nie sú lietadlá stavané

ak bude ten "dopravník" dlhý rovnako ako lietadlo, k vzletu nedôjde zaručene

bez toho údaja, sa možno dohadovať do nekonečna, pričom kúsok pravdy budú mať všetci a nikto zároveň

Link to comment
Share on other sites

uloha je dobra, problem je ze nieco nie je mozne v tej ulohe. Lietadlo podla zakonov fyziky musi vzlietnuť aj sa pohybovať pri spustenych motoroch dopredu vzhladom na zem. Doprvanik chce vytvorit dojem, že pohyb kolies dopredu sa bude kompenzovat pohybom dozadu dopravnika, teda opacne aby došlo k paradoxu, že sa nemoze pohybovat vzhladom na zem. Ale to by znamanalo, že dopravnik dokaže prostrednictvom trenia poslat lietadlo dozadu lubovolne, pri lubovolnom zrychleni lietadla. To ale nie je možne v našom svete. Odpoved je teda podla mna taka, ze sa neda splnit podmienka taka, že dopravnik dokaže teoreticky kompenzovat pohyb kolies lietadla v podmienke, presne opacne (ako je v zadani).

Link to comment
Share on other sites

Problém je myslím v tom, že tu sa predpokladá, že motory Boeingu slúžia na to, aby lietadlo letelo. Motory slúžia na to, aby Boeing nabral rýchlosť potrebnú na získaniu vztlaku, ktorý lietadlo vynesie, takže lietadlo vlastne ako keby kĺzalo po vzduchu (na tomto istom princípe fungujú vtáky niekoľko desiatok miliónov rokov). Ak idem autom a vystrčím ruku z okna, tak cítim odpor vzduch, pri správnom natočení dlane, na moju ruku pôsobí vztlak ktorý ju udrží vo vzpriamenej polohe. Čo urobí ruka, keď auto spomalí?

Link to comment
Share on other sites

Pas podla zadania sa ma tocit rychlostou kolies (podla jednej interpretacie zadania), t.j. ked sa rychlejsie zacnu tocit kolesa, musi rychlejsie to cit aj pas, teda musi zrychlit.

Nie nemusi. Je to dopravnik, teda ma nejaky motor a toci sa stalou rychlostou.
Link to comment
Share on other sites

Nie nemusi. Je to dopravnik, teda ma nejaky motor a toci sa stalou rychlostou.

 

V zadani mas explicitne uvedene: "Dopravny pas je navrhnuty tak, ze presne zodpoveda rychlosti

kolies lietadla, ale pohybuje sa opacnym smerom."  Zo zadania teda vyplyva, ze dopravnik bude menit rychlost podla kolies lietadla.

Problém je myslím v tom, že tu sa predpokladá, že motory Boeingu slúžia na to, aby lietadlo letelo. Motory slúžia na to, aby Boeing nabral rýchlosť potrebnú na získaniu vztlaku, ...

 

Kto konkretne to tu predpokladal? Myslim, ze tu v diskusii nie je jediny, kto by nerozumel tomu, ze lietadlo musi nabrat urcitu rychlost voci vzduchu, aby mohlo vzlietnut. Dubatujeme o tom, ci sa zacne hybat, alebo ho je dopravnik schopny udrzat bez pohybu aj pri tahu turbin.

Link to comment
Share on other sites

Ja som presvedčený, že poletí.

Aj v prípade, že dopravník dosiahne extrémne vysokú rýchlosť, spôsobí akurát to, že kolesá sa budú otáčať rovnako extrémne rýchlo, ale to je všetko. Trecia sila v ložiskách podvozku bude stále veľmi malá, na jej prekonanie postačí len zlomok výkonu prúdových motorov a zvyšný výkon motorov sa postará o to, aby sa lietadlo posúvalo smerom dopredu a získalo dostatočný vztlak na odlet.

Link to comment
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
 Share

×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue. Additional information you can see at Privacy Policy