44. Самолет на конвейере

Нет
так как для взлет необходимо движение самолета отнисительно воздушных масс, а не кручение шасси

Те, то говорит, что самолёт не взлетит — своим ответом порождают коллапс всех законов физики и логики всей вселенной и мироздания и порождением этого коллапса станут шасси Шрёдингера. Для движения вперёд самолёты проталкивают воздушные массы спереди самолёта назад, шасси обычных самолётов привода не имеют, вращение шасси осуществляется только посредством касательных сил трения о взлётную поверхность (будь то полоса или беговая дорожка), привод на шасси стоит только на больших самолётах для того, чтобы не делать очень длинные взлетные полосы, чтобы самолёт не взлетел он должен не двигаться вперёд и не набирать скорость, другими словами — находится на месте. Если самолёт находится на месте, то касательных сил трения не возникает и шасси не вращается, отсюда следует, что и дорожка не вращается, та дорожка, которая своим вращением и удерживает самолёт на месте, стало быть и шасси вращаются, но самолёт находится на месте, значит и касательных сил трения не возникает, которые вращали бы шасси, отсюда вытекает замкнутая цепь противоречий, в которой одно тождество меняет другое на противоположное значение, и наоборот, а такого быть не может, если конечно на самолёте не стоят шасси Шрёдингера, которые и вращаются и не вращаются одновременно, но таких шасси лично я не встречал.

Короче, для самолета такая дорожка по логике — примерно такое же явление, как и отсутствие шасси в обычных условиях, то есть сила трения намного выше, и дольше придётся набирать скорость для взлета, Получается, что скорость движения самолёта вперёд выше чем угловая скорость вращения шасси, и соответственно выше чем скорость убегания дорожки, две последние скорости вычитаются из уравнения, так как они равные и разнонаправленные, остаётся сила трения от которой обычно избавляют шасси.

Нет — т.е. не взлетит?
Какое-то непонятное рассуждение. Или считаете, что самолет разгоняется за счет того, что колеса крутит, как автомобиль? :)

Вариант Харьера
Самолету начхать на конвеер. Он вертикально взлетает.

взлетит
самолёт будет разгоняться за счёт воздушного потока создаваемого двигателями, а не за счёт вращения колёс, это значит что он не будет "отталкиваться" от конвейера заставляя его вращаться в сторону противоположную направлению разгона, а напротив, даже будет "увлекать" конвейер в сторону разгона.

Да просто свалится с дорожки
Для того чтобы самолет взлетел одной скорости мало, надо задать вектор движения. Я уж не знаю как там называются все эти закрылки, форсунки и т.д., но аэродинамику надо подправить для взлёта. А так я думаю его "аэродинамики" хватит чтоб упрыгать в сторону.

Опомнитесь, люди. Он не взлетит, посмотрите устройство самолета. воздушные массы толкают его крылья (грубо говоря) тут даже вопрос задавать не стоило!

Конечно, взлетит!
Действительно, самолёт отталкивается от воздуха. Всё очень просто выходит, если представить себе самый обыкновеннй взлёт. Ведь с какой бы скорость не пробегала под самолётом полоса, он всё равно отталкивается от неподвижного воздуха. Так что, сколько бы ни старалась беговая дорожка, оставить самолёт на месте у неё не получится.

Ну вы блин даете
Самолет взлетает за счет подемной силы крыла. Крылья и воздух НЕПОДВИЖНЫ дык как он может взлететь?

В том-то и дело!
Крылья будут двигаться относительно воздуха как и весь самолёт, благодаря двигетелям.

Кстати,спросил свих друзей по этому же поводу, людей неплохо разбирающихся в технике, и выяснил... Оказывается многие, да, наверное, большинство, думают, что у самолёта есть привод на колёса!!! В качестве аргумента я услышал, например, такой: если бы он отталкивался двигателями, то ему вообще разгоняться не нужно было бы, он бы сразу взял и полетел... Кошмар...

Конечно взлетит!!!
взлетит однозначно, т.к. было сказано выше самолёт отталкивается от воздуха. А конвейер будет выполнять роль взлётной полосы

А кто вообще летат на самолёте!!!
Какие могут быть обсуждения. Он не взлетит. Представте вы бежите по беговой дорожке, она крутится с одной и той же скоростью, набирает максимальное колличество оборотов и вы собираетесь бежать быстрее - вы просто не сможите (скорость дорожки ограничена) и не важно насколько быстро вы бегаете, а если будете бежать с той же максимальной скоростью по стадиону (например),то флаг вам в руки - хоть взлетайте.

Не взлетит. Ненаучное доказательство (от противного)...
Допустим, самолет действительно способен взлететь, разогнавшись на конвейере. В таком случае подобную технологию давно должны были воплотить в жизнь. Зачем строить километровые взлетные полосы, авианосцы? Построили себе гигантский конвейер и запускайте самолеты сколько хотите.

А задачка-то некорректная
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%....8F.D0.B3.D0.B8

А задачка-то интересная !!!
И что получается без разницы реактивный самолет или винтовой?

Версия 1. Взлетит !!! И что самое интересное вообще без разницы состояние конвейера (в идеальном случае).
Просто колесики будут крутится быстрее....

не совсем понятная задачка
Не понятно кто вращает конвейер. Если его вращают колёса у самолета, то самолет взлетит, а конвейер не шелохнется. Если его вращает каконить двигатель и как-то отслеживает скорость вращения колёс, то при старте скорость и у колёс и у конвейера будет стримится к бесконечности, в итоге всё развалится (конвейер, шасси у самолета), и ничё никуда не взлетит.

Почему правильного ответа не прозвучало?
Самолёт или взлетит или нет. Так вопрос стоит.
Сначала я думал и утверждал что самолёт не взлетит!
Мысль была такая:

Про самолёт:
Для того чтобы самолёт летел и взлетал нужен некий поток воздуха действующий на крылья самолёта. Если самолёт будет на конвейере, то потока воздуха не будет.
Из этого следует, что самолет с «беговой дорожки» НЕ ВЗЛЕТИТ.
Судите сами - Зачем было строить такие длинные взлётные полосы? Хотя можно сказать, что эти полосы являются в то же время и посадочными.
А тогда зачем Военные используют совсем другие технологии при взлёте реактивных самолётов с палубы корабля?


Но по размыслив немного теперь думаю - ВЗЛЕТИТ!
Например если взять пропеллер и встать на беговую дорожку на роликах. ТО ПРОПЕЛЛЕР, (предполагается что он достаточно мощный) обязательно потащит за собой не смотря на беговую дорожку.

Если же пилот нажмёт на тормоза. То дорожка будет выролнять роль одного большого колеса.
И самолёт опять ВЗЛЕТИТ!

У себя на работе на форуме кинул этот вопрос. Так тут такое началось сам не ожидал. Обсуждений на 40 страниц!!!
Машина бы не поехала.
А самолёт взлетит

И тем не менее
я утверждаю, что правильного ответа до сих пор не прозвучало...

Считаю что:
Да, самолет взлетает за счет трения воздушных масс о крылья но только тогда когда подняты подкрылки! т.е.воздух создает на них давление и за счет этого нос самолета отрывается от земли и т.д. а т.к. самолет не движется относительно земля т.е. и относительно воздуха, давление на подкрылки не создается, самолет не взлетает!!
Я не рассматривал самолеты с изменяемым вектором тяги (не знаю честно взлетит или нет, по моему зависит от движка и от угла изменения вектора тяги) и с вертикальным взлетом (такие точно взлетят) :)

Кошмар...
Такая простая задачка, и столько чепухи вызывает в попытках ответить...

Видимо надо рассматривать каждый случай в отдельности
Если у самолета хватит мощности (а у конвейера запас прочности не подкачает), чтобы разогнаться до скорости, при которой обычно возникает достаточная подьемная сила, то он взлетит. Если не хватит, то не взлетит.

В принципе, в таком случае (нет силы трения) самолет взлетит вообще без колес (они больше нужны для посадки), если сможет удержаться в горизонтальном положении.

Т.о. ответ, возможно, такой: да, теоретически самолет запросто может взлететь с конвейера, НО, т.к. в жизни силу трения еще никто не отменял, то на практике это очень маловероятно. Во всяком случае до тех пор, пока, например, не будут изобретены сверхпрочные материалы, способные противостоять таким нагрузкам (конвейер должен двигаться с реактивной скоростью).

Думаю спорить тут не уместно
Пренебрегать законами физики не стоит. поэтому даже если предположить, что беговая дорожка выдержит скорость вращения предложенную двигателями самолета, то он не взлетит НИКОГДА. Принцип полета самолета заключается в асимметричном обтекании крыла набегающим потоком воздуха, что создает подъемную силу. Что то бегая на беговой дорожке не ощущал набегащего потока воздуха...

Вы о чём вообще?
Такое впечатление, что задачку никто не прочитал даже.
Причём тут подъёмная сила?
Вопрос задачи в том, будет самолёт вообще двигаться относительно земли или нет.

Ладно, вот вам решение :-)
В формулировке задачи есть несколько некорректностей. Так что в принципе можно сразу сказать - задача некорректна, и это будет правильным ответом.
Но мы выявим эти некорректности и постараемся их устранить.

Итак, первая некорректность - "беговая дорожка".
Человек бежит по беговой дорожке, оставаясь на месте относительно пола, потому что он отталкивается ногами от самой дорожки. Самолёт же отталкивается от воздуха. Поэтому, если дорожка будет просто лежать, то колёса самолёта не заставят её двигаться - она так и останется в покое, и самолёт будет разгоняться по ней точно так же, как по земле.
Но мы исправим эту некорректность тем, что добавим конвейеру двигатель, который будет приводить в движение полотно дорожки. При этом, именно этот двигатель будет следить за тем, чтобы выполнялось условие задачи - "чем быстрее вращаются колёса на шасси самолёта, тем быстрее движется лента".

Вторая некорректность - "нулевое трение".
То, что трением в шасси и конвейере можно пренебречь - это, конечно, хорошо. Но куда важнее для этой задачи вопрос о трении между колесом и поверхностью дорожки. Мы будем считать, что оно бесконечно, сцепление 100%-ое. Это можно представлять себе, как будто дорожка выполнена из рифлёного металла, а колесо - шестерёнка, зубцами попадающая в пазы дорожки.

Третья - "чем быстрее, тем быстрее".
Видимо, под этими словами имеется в виду, что
w' = v',
где v - скорость полотна дорожки относительно земли, а w - угловая скорость вращения колеса. (Радиус колеса шасси мы взяли равным 1, чтобы не возиться с размерностями.) Штрихом ' обозначена производная по времени, т. е.
w' - угловое ускорение колеса,
v' - ускорение дорожки.
При этом, учитывая, что в начальный момент времени w=v=w'=v'=0,
мы можем сразу написать, что
w = v

Ну а теперь осталось записать простое кинематическое равенство.
Обозначим скорость самолёта относительно земли через U.
В системе отсчёта, связанной с землёй (л.с.о.), нижняя точка колеса двигается с той же скорость, что и полотно конвейера (так как сцепление между ними абсолютное, проскальзываний нет).
Перейдя в систему отсчёта центра колеса (который в л.с.о.) двигается со скоростью U, мы получим, что нижняя точка колеса двигается со скоростью v-U.
А это означает, что угловая скорость вращения колеса равна
w = v - U
(напомню, радиус колеса R = 1).
Сравнивая это с полученной выше формулой w = V, нетрудно увидеть, что
U = 0
То есть, самолёт относительно земли покоится.

С динамической точки зрения этот факт объясняется тоже просто.
На самолёт со стороны дорожки (которую крутит двигатель!) будет действовать сила, полностью компенсирующая силу тяги двигателя самолёта.

Итак, самолёт относительно земли не двигается.
Но ведь для взлёта нужно не движение относительно земли, а движение относительно воздуха, окружающего крылья.
А ведь логично предположить, что дорожка, имеющая хорошее сцепление с колесом, будет иметь хорошее "сцепление" и с воздухом, создавая движение воздуха относительно земли (и самолёта) в нужном для взлёта направлении.
Так что достаточно поставить крылья самолёта пониже (в идеале - почти вплотную к повержности дорожки), и самолёт при достаточном разгоне взлетит.

Правда, он тут же упадёт, ведь оторвавшись от дорожки он отдалится от быстрого потока воздуха. Но это уже не важно. Ответ - взлетит, если мощности двигателя самолёта и двигателя конвейера хватит для создания поверхностью дорожки достаточно быстрого потока воздуха той на высоте, на которой находятся крылья самолёта.



Решение © eruditor :-)

Уважаемый eruditor!
При всем моем к вам уважении хочу сказать, что правильный ответ на задачу был.

А задачка-то некорректная //Zero : (17 дн. назад)

Кстати, вы перечисляете не все некорректности задачи :)
Еще:
"А ведь логично предположить, что дорожка, имеющая хорошее сцепление с колесом, будет иметь хорошее "сцепление" и с воздухом, создавая движение воздуха относительно земли (и самолёта) в нужном для взлёта направлении". К этому еще можно добавить, что дорожка должна быть достаточно широкой и длинной, чтобы увлечь большие массы воздуха, а самолёт желательно полегче.

А также:
Не совсем понятно - почему он тут же упадёт?..

И наконец:
Спасибо за подробное объяснение

2 Zero
Ответ без объяснений - это не ответ, а пустые слова. Тем более, если их сопровождает некорректный адрес ссылки.

Какой должна быть дорожка и самолёт, мы не обсуждаем - они даны по условию.

Непонятно почему упадёт? Скорость воздуха внизу выше, чем вверху - это очевидно? Когда самолёт взлетает, он куда двигается? Вверх.

You are welcome )

"В формулировке задачи есть несколько некорректностей. Так что в принципе можно сразу сказать - задача некорректна, и это будет правильным ответом" - ваши слова?
Все понятно. Т.е. самолет вроде как подпрыгнет без продвижения вперед и упадет назад на дорожку?

Да, но...
На самом деле, что там будет в реальности - предсказать сложно. Ведь если крылья самолёта не опускать до земли (а задачка такого не предполагает), то к тому моменту, когда скорость воздуха на уровне крыльев достигнет необходимого значения, на уровне шасси будет твориться такой ураган, что ни о каком ламинарном движении и речи не будет. Так что скорее всего самолёт будет больше прыгать от вибрации, создаваемой мощными турбулентностями, чем из-за подъёмной силы крыльев.

В задаче чётко сказано, что самолёт обычный, и для любых обычных самолётов ответ — взлетит, так как, если это винтовой самолёт типа кукурузника — то привода на колёса у него нет, движение вперёд осуществляется посредством проталкивания воздуха с переда самолёта назад, причём вектор тяги направлен подиогонали наверх, шасси могут вообще и не крутиться, но есть сила трения, и движение самолёта вперёд заставляет крутиться шасси и дорожку соответственно, так как воздух проталкивается спереди самолёта назад, то эти массы воздуха попадают и на крылья соответственно,
плюс вектор тяги, это вызывает подъёмную силу и снижая силу трения шасси с дорожкой и повышая постепенно скорость движения самолёта вперед относительно дорожки, что вслед за собой приводит к очередному снижению силы трения и увеличения скорости самолёта, в дальнейшем самолёт набирает нужную скорость и улетает нафиг от этой канители подальше и больше там не появляется. Быстрее можно набрать скорость двигаясь по дорожке зигзагообразно, что уменьшит скорость движения дорожки в обратном направлении, так как вектор движения шасси не будет совпадать с вектором дорожки, а преимущество в скорости мы получим от разности гипотенузы и катета со направленного с вектором движения дорожки в зависимости от амплитуды наших загзагов и угла отклонения самолёта от этого же вектора, формулу лень сейчас выводить. Что касается большого пассажирского самолёта, то весит он много, и для этого умные люди установили привод на шасси, чтоб быстрее скорость набирал, иначе ему нужна была бы ну очень уж длинная взлетная полоса, но привод шасси на беговой дорожке нам не поможет, и можно его и не включать и набирать скорость по типу нашего кукурузника, только времени на это понадобится немеренно, если длинна дорожки позволит конечно, если не позволит — нам же лучше — без дорожки скорость быстрее на берётся, кстати двигатели у таких самолётов чаще всего расположенны на крыльях, что опять же нам помогает, так как они направляют массы воздуха прямо на крылья. У меня все...

Да-а-а, как говорится, рожденный ползать ...
Не вижу, кстати, ОСОБО существенных расхождений между вашим и своим ответом - идея-то одна :)

"... ответ, возможно, такой: да, теоретически самолет запросто может взлететь с конвейера, НО, т.к. в жизни силу трения еще никто не отменял, то на практике это очень маловероятно. Во всяком случае до тех пор, пока, например, не будут изобретены сверхпрочные материалы, способные противостоять таким нагрузкам (конвейер должен двигаться с реактивной скоростью)."

Если еще интересует адрес ссылки, могу дать корректный.

Повторяю ещё раз.
Ответ без объяснений - это не ответ, а пустые слова.

Признаю свое поражение ...
уповаю на великодушие победителя :)

никапли не сомневался что самолет взлетит! но такого объяснения просто не ожидал!

Некорректное решение некорректной задачи.
"Обозначим скорость самолёта относительно земли через U.
В системе отсчёта, связанной с землёй (л.с.о.), нижняя точка колеса двигается с той же скорость, что и полотно конвейера (так как сцепление между ними абсолютное, проскальзываний нет)."
Неправильно. В системе отсчёта, связанной с землёй, нижняя точка колеса будет иметь скорость v+U (в Ваших предположениях). Получим тавтологию.

По поводу задачи. Основная некорректность условия - во фразе "Включаем двигатели. Самолёт начинает движение." В реальной жизни самолеты отталкиваются от воздуха, и, как следствие, шасси, сцепляясь с землей, вращаются. Т.е. двигатели не приводят в движение шасси непосредственно. Если дан такой самолет, то: 1. Он будет двигаться относительно земли. 2. Он взлетит.
Если вообразить (для задачи) нелепый самолет, двигатели которого вращают шасси, то: 1. Он будет неподвижен относительно земли. 2. Взлет действительно будет зависеть от поведения воздуха над конвеером. (Пример большого "конвеера" - Земля, которая "цепляет" за собой всю атмосферу)

Почему же?
Нижняя точка колеса относительно поверхности дороги какую скорость имеет? Нулевую. Значит, в л.с. их скорости равны.

А по поводу задачи.
Вы, видимо, недочитали ни моё решение, ни обсуждение вокруг него. См. "первую некорректность" в моём решении.

Прочитал, честно. :)
Мог где-то и запутаться, но все равно не согласен. По пунктам:
1. Кинематическое уравнение.
"Обозначим скорость самолёта относительно земли через U.
В системе отсчёта, связанной с землёй (л.с.о.), нижняя точка колеса двигается с той же скорость, что и полотно конвейера (так как сцепление между ними абсолютное, проскальзываний нет)." © Раз мы обозначили скорость самолета относительно земли за U, то скорость нижней точки колеса в л.с.о. будет равна сумме U (поскольку она как часть самолета движется относительно земли) + v (так как сцепление с конвеером абсолютное, проскальзываний нет). Это относительно земли. Перейдем в с.о. центра колеса, который движется со скоростью U. В этой с.о. нижняя точка движется со скоростью (v+U)-U = v. Уравнения не получится. ))
2. Тип самолета.
Раз мы остановились на том, что самолет на взлете отталкивается от воздуха ("Самолёт же отталкивается от воздуха." ©), то он взлетит, конечно. Неясно, как конвеер может помешать ему взлететь? Имеем систему: самолет, неподвижный (относительно земли) воздух, и, где-то побоку, конвеер, который бешено пытается раскрутить колесо шасси. "На самолёт со стороны дорожки (которую крутит двигатель!) будет действовать сила, полностью компенсирующая силу тяги двигателя самолёта." © Вот это я точно не понял. :)
P.S. (офтоп) Сайт порадовал! Спасибо автору(ам)! Можно делиться с вами задачками, если вспомню?