Интересная задачка
 

Самолет (реактивный или винтовой) стоит на взлетной полосе с подвижным покрытием (типа транспортера). Покрытие может двигаеться 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 ?


Просто интересно сможет или нет?

Поищи на старом форуме)))) ЭТо очень бородатая задача. Ее похоже каждому студенту задают.
Там такой тред был, опупеть просто.

вот я не получил однозначного ответа но всеже хочу узнать взлетит или нет?

Поищи тему... там я свое мнение высказывал. В) Думаю, оно не изменилось.

Думаю нет. Самолет ведь будет стоять на месте, всмысле не будет двигаться относительно земли. Или я не верно понял условие?)

Думаю при определенных условиях взлетит: ведь полоса двигаясь навстречу самолету увлекает за собой воздух навстречу самолету и таким образом создает определенную подъемную силу.

ЗЫ вредно писать слету: однозначно взлетит:что турбовинтовой,что реактивный самолет движется относительно воздуха, а не взлетки, поэтому просто начнут шасси проскальзывать, но взлетит :)))

Возомжно что да,но надо учитывать что какой длины эта платформа и учитывать мощности самолета(если начнут набирать мощноть и его будет что то удерживать, например цепь ,а потом если цепь резко отстегнуть и в этот момент "выдернуть" платформу,то при определенной мощности возможно и взлетит))

Да как же он движется относительно воздуха-то?? Непоняяятно.. Ну пусть 10000 леммингов будут крутить ему шасси своими маленькими ручками и еще 10000 - держать в 2х миллиметрах от земли, чтоб он не двигался с места. Как он взлетит-то?

Наверняка взлетит и один и другой. При увеличении тяги масса машины изменится, следовательно (как говорилось выше), изменится сопротивление качению и подъёмная сила. Поворочить подкрылками и на взлёт. Винтовому наверное даже проще, его винты гонят воздух на крылья. Им обоим плевать, что там под ними движется.

Сможет! Сейчас, всё возможно! М.б. я "делитанша" в этом вопросе, но я так думаю, что если транспортёр будет разгонять самолёт, то он взлетит! + реактивные двигатели.... А какой самолёт-то?

Да просто забей на эту движущуюся платформу и посмотри снова: платформа эта только и дает, что сопротивление движению самолета воздействием силы трения на шасси, а самолет в это время дико толкается вперед воздухом или реактивной струей, что победит? :) Имеем тут две силы противонаправленные: сила тяги двигателей самолета и сила трения шасси по полосе. Вторая сила по сравнению с первой ничтожна, и результирующий вектор направленый вперед, как бы быстро полоса не крутилась,даже если быстрей самолета, уменьшится всего на доли %. Для наглядности можно представить лежащую ракету, у нее сила трения по земле будет намного больше чем у самолета с бегущей полосой, но все равно она поедет вперед при включении двигателей.

В етой задаче не столь важно верное решение сколько обсуждение и доказательство правоты. Ета задача уже по многим форумам прошлась и наделала очень много шума. Многие даже ругались изза задачи))). Глупо канешно, но факт.

самолет не машина, в этой задаче необходимо рассматривать движение самолета относительно воздушной массы (которая создает подьемную силу) а не относительно земли (или платформы)suicide

Взлетит однозначно! Как было сказано выше, реактивный двигатель победит трение. Вопрос в том, в какую сторону будет двигаться полоса?
Ключевой момент здесь:
"Система отслеживает и подстраивает скорость движения полотна таким образом, чтобы скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна."
Таким образом система воздействует не на полотно, а на колеса, через полотно!!! Но на колоса еще воздействует реактивный двигатель! Допустим самолет движется относительно земли 5 км/час. Система будет отслеживать скорость вращения колес (x) и подстраивать под нее скорость движения полосы (y). Из условия работы системы y=x. Если полоса будет двигаться против движения самолета, то скорость вращения колес будет всегда x=x+y. Таким образом система будет разгонять полосу до бесконечности, какой бы малой скоростью не обладал самолет. Короче шасси сломается, реактивный двигатель очень мощный.

Единственный работоспособный вариант - это когда полоса будет двигаться по ходу движения самолета...

кароч, ***, самолет с вертикальным взлетом
так что взлетит

Старый боян на теорию относительности для 7-го класса.
Взлетит, ибо разгоняетцо винтом/турбиной относительно воздуха, а не транспортера.

Проверил на практике: не взлетел :-/

Ёж птица гордая,пока не пнешь-не полетит.

Ну ладнО, не нашёл на старом форуме свой пост...
Давайте рассуждать логически (С)...
В условиях задачи не сказано, что всё идеально, но по другому быть не может, поэтому предполагаем, что а) система автоматического управления траснпортером идеально, т.е. мнгновенна и абсолютно точна; б) скорость вращения траспортера может достигать бесконечности; в) масса самолета равно 0; г) мощность двигателя - бесконечность (для упрощения, возьмем ее конечной, но очень большой); д) размеры испытательного стенда ничтожно малы, по сравнению с окружающей средой.
Если система поддерживает скорость вращения полотна равной, но противоположной скорости вращения колес самолета, это означает, что самолет находится неподвижно относительно платформы (1).
Для появления подъёмной силы должен образоваться встречный поток воздуха, который для реактивного двигателя появиться не может в принципе (не считая того воздуха, который забирается в турбину для сжигания топлива), а для винтового - тут все сложнее, но т.к. мы предположили, что окружающая система бесконечна по сравнению с нашим стендом, то винты нашего самолета не могут сколь-нибудь заметно изменить окружающую среду, т.е. создать встречный поток воздуха. (2).
(1) может быть возможно только тогда, когда по первому закону Ньютона сила действия будет равна силе противодействия. В нашем случае, силой действия является сила, развиваемая двигателем, а силой противодействия является сила, равзиваемая двигателем транспортера. Отсюда получаем условие, когда самолет не взлетит: мощность двигателя транспортера должна быть выше мощности двигателя самолета (с поправкой на потери от силы трения).

Кстати, в системе отсчёта, связанной с транспортером, самолет будет двигаться с очень большой скоростью, однако и там он не сможет взлететь, т.к. потоки воздуха будут двигаться в противоположном направлении и всё с той же скоростью, т.е. наблюдателя, стоящего на полосе транспортера будет обдувать ветер в спину.

Отсюда вывод: либо условия задачи заданы неверно, либо, принимая те допущения, которые я сказал и еще одно: ничто никогда не ломается, можно дать такой ответ: если мощность двигателя самолета будет больше мощности двигателя транспортера, то он, теоретически, сможет взлететь, но тогда нарушится одно из условий задачи: скорость вращения колес будет не равна скорости движения транспортера.

И еще небольшой комментарий. Если предположить, что система управления не идеально, хоть я очень быстра, то получается такая последовательность: самолет увеличивает тягу двигателя - баланс сил изменяется, появляется ускорение, колеса начинают ускоряться относительно транспортера (т.е. двигаются относительно земли), система управления начинает реагировать на это изменение скорости и увеличивать тягу двигателя, наступает момент, когда силы будут равны, тогда ускорение будет равно нулю, но скорость движения транспортерной ленты и колес все еще не будут равны (самолет по прежнему движется относительно земли, но уже без ускорения), система управления продолжит увеличивать тягу двигателя, баланс сил сместиться в другую сторону, появится ускорение в противоположную сторону, скорость будет уменьшаться и когда-то достигнет 0, самолет остановится относительно земли, но он к этому времени проедет какое-то расстояние, поэтому если транспортерная лента не бесконечная, рано или поздно он съедет с нее и взлетит....

Pitty
а если все-таки взять массу самолета нормальной и не использовать вакуум?

тогда транспортер сломается или колеса отвалятся В))
Кстати, про массу самолета и вакуум я ни слова не говорил... вроде бы.

в) масса самолета равно 0;

под вакуумом я расценил фразу о том, что отсутствует поток встречного воздуха или что-то в этом роде...

нихрена он не взлетит так как будет неподвижен относительно воздуха, при условии конечно, что вся энергия двигателя будет полностью потребляться за счет движения полотна, из условий задачи ,как я ее прочитал, этого однозначно не следует.
а вообще с таким ником и аватаром накануне дня победы можно было и не выходить в эфир. фильм: мы из будущего смотрел - очень рекомендую.

чем не нравится ник и аватар (и желательно бы уточнить чей)?

ыть
 

Однозначно, не взлетит;)Так подъёмной силе не из-за чего возникать, нет потоков воздуха, которые создовали разность давлений на крыле...
Единственное, что б он взлетел на месте, можно попробовать поместить его в аэродинамическую трубу.:)

создателя темы

Взлетит не валяйте дурака!
Подкрылками можно направлять потоки воздуха, следовательно, изменять массу машины, это является главным условием преодоления сопротивления качению. Поймите, возникает подъёмная сила и она на порядок выше силы гравитации.

Наконец-то нормальный человек зашёл на форум... клоунариум какой-то... как в этой стране вообще что-то работает с такими знаниями по физике (школьный курс).... :) Хотя так и не понял при чём здесь труба..

В сквозной ангар чтоли? :)

Откуда возникнут потоки воздуха?
И почему изменение массы условие, для возникновение подъёмной силы? Если выбрасовать вещи из самолета, он взлетит, так получается?;)

Не взлетит только Ferrari с крыльями, у которой привод только на колёса. Тогда при равных противоположных скоростях он непременно будет оставаться на месте. Самолёт отрывают воздушные потоки. Всё дело в технике и подъёмной силе.
Вложение 13504

Потоки воздуха возникают от вращения винтов, она же тяга. А если выбрасывать ненужный груз (изменить массу), то самолёт взлетит быстрее расчетного времени.
Привяжите к себе пароплан и встаньте под струю воздуха. Если захотите взлететь, то полетите даже наевшись пельменей. :)

От винта поток турбулентный, а не ламинарный, и не возможно точно узнать как он упадет на крыло. Поток возникает из-за того, что самолет движется с какой-то скоростью в воздухе, и как раз из-за этого возникает подъёмная сила

ой блин
 

млин тебя забыл спросить насчет ника и аватара. откуда взят ник ты даже не представляешь а танк на аватаре взят потому что мне нравиться етот вид техники.
А по теме самолет действительно взлетит))) т.к. он отталкиваеться турбиной от воздуха. а не от полотна транспортера.

а, точно, про массу говорил... хотел кое что написать и про массу, но не написал, так что в) можно убрать

Вращение винтов создает только тягу, но никак не потоки воздуха... ты хочешь сказать, что если самолет стоит, он вращает вокруг себя воздушные потоки?(создает ветер, причем достаточный (порядка 300 кмч). Бред.

Да что с ним спорить в) Как уже было сказано про познания физики... и как у нас АЭС работает. В)))

Если не будут нарушены условия задачи, то самолет не взлетит. Я уже объяснял почему. Если сможешь по пунктам опровергнуть мой пост, то будем считать, что убедил.

Умная мысля пришла опосля. Самолет не взлетит, т.к. в противном случае транспортер перестанет удовлетворять условию задачи, выйдет, так сказать, за область допустимых значений.

Шасси не крутятся - транспортер не двигается.
Шасси крутятся - траспортер движется с той же скоростью.
Шасси отрываются от транспортера и улетают в дальнюю даль - моск транспортера взрывается, System Halted, все дяла.

Ну тогда обычный вентилятор должен взлетать, он тоже отталкивается от воздуха...

-И почему вентиляторы не летают аки птыцы?
-А потому что у вентиляторов нет крыльев!
-А у птиц крылья есть.. но нет вентиляторов..
-Но они летают..
-Да..
-Значит вентиляторам чтобы летать не нужны вентиляторы, им нужны крылья!
-Кстати о Карлсоне. У него тоже не было крыльев.
-Ну да, и летал он на забродившем варенье, и вообще его придумала фригидная шведка.
-Ладно, поплыли уже отсюда.

вентелятору не хватает тяги ) будь он мощным он бы при работе падал на землю а не взлетел бы изза отсутствия крылеьв. Но задача действительно на системы отчетов и относительность и остальная физика здесь мало важна.

Мнение, что самолёт не взлетит более убедительно выглядит на фоне доказательства в данной теме. И действительно, как же он полетит, если единственной точкой отсчёта, относительно которой самолёт движется является лента транспортёра (имею ввиду фюзеляж самолёта, а не его шасси)? То есть относительно любой точки пространства (кроме транспортёра, разумеется) самолёт не подвижен, следовательно, нет никаких воздушных потоков способных создать подъёмную силу для взлёта. К тому же если бы это было возможно, то непременно применялось бы в вооружённых силах. Я, например, об этом ещё не слышал.

Да кто сказал, что он не движется относительно остального пространства кроме ленты транспортера? Есть сила тяги, которая толкает его вперед и если она сильнее силы трения шасси самолет начнет двигаться и следовательно начнет создаваться подьемная сила.

Скорость вращения колес самолета (за исключением случаев проскальзывания) ВСЕГДА равна скорости движения полотна назад, даже при неподвижной полосе ;d Кто не верит может взять детскую машинку, поставить ее на газетку и 1 рукой тащить газетку назад, а другой толкать машинку вперед. прекрасно будет ехать и относительно газетки и относительно стола если хорошо толкать будете. И скорость газетки взад относительно колес будет вточности равна скорости вращения колес вперед какие бы скорости вы не придавали тому или иному :)

А тут нечего применять: самолет должен пройти тот-же путь относительно окружающей среды для набора скорости что и при неподвижной полосе, или все спорящие себе представляют, что он на месте взлетит? Так, что ничего, кроме повышенной нагрузки на двигатели данный способ взлета не дает :) Тут вобщем-то вопрос в том: поедет или не поедет он вперед относительно окружающей среды, если поедет,то взлетит.

Звонок на Дискавери, программа "Разрушители легенд" уничтожат все сомнения.

Сильно сказано ;d Новое направление в науке? Самолёт разгоняется осевыми двигателями на колёсах?

Кто не верит, открывает умную книжку и читает, из-за чего возникает подъёмная сила на крыле, а именно з-н Бернулли. Поэтому двигатели нужны для разгона самолёта и не для чего другог!!!;)

Тут так и просится - Ты мне мясо, мясо давай! (С). Это я уже несколько раз здесь прочитал. Хотелось бы более подробный ответ услышать.
То, что есть сила тяги - понятно, но причём тут сила трения! Как только сила тяги придаёт шасси самолёта дополнительное ускорение, тут же включается система и увеличивает скорость ленты транспортёра до скорости шасси самолёта(Т.к. рассматриваем идеальную систему, то считаем, что процесс мгновенный). Откуда же взяться подъёмной силе, если он всё же остатся неподвижен?

Вы же сами и отвечаете:тут же включается система и увеличивает скорость ленты транспортёра до скорости шасси самолёта(Т.к. рассматриваем идеальную систему, то считаем, что процесс мгновенный)
с какой бы скоростью шасси и транспортер не крутились друг относительно друга, это не влияет на движение самолета вперед!
Представьте, что самолет на воздушной подушке, транспортер находится над самолетом и от самолета к нему идет штанга с колесиком: какая самолету разница насколько быстро они вращаются друг относительно друга? для его движения вперед это не имеет значения. Так почему же помещая транспортер снизу вы получаете что-либо другое?

В данном примере, действительно, для того , что бы самолёт сдвинулся с места силе тяги самолёта необходимо "побороть" силу трения. А какие там и где крутятся колёсики действительно по-барабану.
Теперь вспомним условие задачи.
Самолет (реактивный или винтовой) стоит на взлетной полосе с подвижным покрытием (типа транспортера). Покрытие может двигаеться 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.
Так как самолёт всё же стоит на взлётной полосе, то и сила тяги двигателей будет тратиться не на преодоление силы трения, а на передачу этой энергии шасси самолёта, которая, в свою очередь, будет уравновешиваться энергией транспортёра.
Ps Хоть бы какой учитель физики темку почитал, да грамотно решил бы задачку, а то мы что-то на одном месте всё топчемся.

Вы описываете принцип действия автомобиля, а не самолета. Автомобиль действительно не будет двигаться при таких условиях. В автомобиле колеса являются движущей силой, а в самолете это побочный элемент снижающий трение об основание и никакой другой энергии кроме как на преодоление сопротивления основания ему не передается, вся она идет на толкание вперед самолета. Поймите, самолету до лампочки с какой скоростью относительно друг-друга движутся шасси и основание, двигатели не "отталкиваются" от транспортера и силе толкающей самолет все равно как движется транспортер, он тут побочный элемент.

А ведь самый правильный ответ,дал Гудвин,еще на второй странице;dФизики,едрить вас;d

физики погубят мир ))

Но к сожелению неправельный;d

Взлёт самолёта с точки зрения физики
Двигатели самолёта создают тягу за счёт отбрасывания воздуха или продуктов сгорания топлива. При этом сила тяги, преодолевая действие прочих сил, придаёт самолёту ускорение. Как только скорость самолёта относительно воздуха достигает определённой величины, подъёмная сила, возникающая на крыльях, начинает уравновешивать силу тяжести. Самолёт взлетает. Задача знаменита тем, что часто публикуется провокаторами в каком-либо из интернет-форумов с целью поднять флейм. Почти все, кто продолжительное время активно пользуются интернет-форумами, хотя бы раз сталкивались с этой задачей и порождённым ею спором. Постановка задачи так, как это описано выше, некорректна, что создаёт неоднозначность в её интерпретации. Неоднозначность в постановке и является одной из основных причин возникающих споров. Участники спора, как правило, не задумываются о множественности интерпретаций (либо только делают вид, если хотят поддержать провокацию), и отстаивают тот вариант ответа, который считают правильным в рамках собственной интерпретации и различных допущений. При этом имеет место так называемая цепная реакция, когда обилие комментариев к этой задаче создаёт у участников форума интерес к этой ветке, а затем и желание высказать свою точку зрения.
Скорость вращения и скорость движения. Система отсчёта
1. Физически под скоростью вращения понимается угловая скорость, имеющая размерность, отличную от размерности скорости поступательного движения. Другими словами, они не сравнимы. Поэтому как минимум необходимо выбрать какую-то точку на колесе, чтобы определить её линейную скорость. Например, точку на оси (покоящуюся относительно самолёта), либо нижнюю точку колеса (при отсутствии проскальзывания, покоящуюся относительно транспортёра).
2. Скорость измеряется относительно чего-то. В задаче не сказано, как измеряется скорость. Если скорость транспортёра разумно измерять относительно земли, то скорость самолёта можно измерять как относительно земли, так и относительно транспортёра.
3. Может возникнуть неопределённость, стоит ли сравнивать скорости только по модулю, или же требовать ещё и равенство (или противоположность) направлений.
Направление взлёта
Строго говоря, во время взлёта скорость самолёта может иметь как горизонтальную так и вертикальную составляющую. До отрыва самолёта от земли разумнее говорить о направлении разгона.
Вектор тяги
Вектор тяги двигателей, вообще говоря, может быть направлен не горизонтально. В частности, у самолётов с вертикальным взлётом, вектор тяги направлен вверх.
Невыполнимость условий
В случае, когда и транспортёр, и самолёт покоятся относительно земли, условие о равенстве скоростей выполняется в широком диапазоне интерпретаций. Но при наличии у самолёта скорости, во многих интерпретациях условие о равенстве скоростей либо становится невыполнимым вообще, либо противоречит утверждению о направленности скорости транспортёра в направлении, обратном разгону. Второе условие можно снять, заметив, что не сказано, что транспортёр не может не двигаться против направления взлёта самолёта, но тогда ускользает смысл его наличия. И т.д. и т.п.

Подъёмная сила возникает, или подъёмной силе способствует разность плотности воздуха под/над крылом?

Уважаемый Messiah, таким макаром можно "разложить" практически любую задачу по физике. Интересно как на это посмотрит преподаватель, если попробовать провернуть такую штуку например на контрольной? ;d

Я всего лишь к тому, что это баян, который помнит в живых Надежду Крупскую. И немного смешно видеть, как взрослых и умных людей, путём нехитрой уловки, можно втянуть в бесконечный флейм...не более того. Так что не берите мой пост в голову...спорьте, спорьте, таких задач ещё много есть.

просто если не притягивать за уши какие-то левые условия (вроде вектора тяги или точки равной скорости) задача вполне имеет решение. И мне например интересно наблюдать, как некоторые люди плавают в практическом применении законов физики, которые они вроде бы хорошо знают в теории. Прошу понять меня правильно: не радует, а именно интересно, тк задачка повторюсь решаема, но никто ни с 1 стороны еще не признал свою неправоту! Это много говорит о том, какая именно "истина рождается в споре", тем более в заочном :)

Вместе со мной,час назад,эту задачу прочитал доктор физико-математических наук,поржал над спором ::)