Главная

Взлетит или нет?

Есть обычный винтовой самолёт. Он стоит на длинном конвейере. Запускаем винт. Самолёт начинает движение. НО. Конвейер работает по принципу комнатной беговой дорожки (человек бежит по ней, оставаясь на месте относительно пола): чем быстрее вращаются колёса на шасси самолёта, тем быстрее движется лента конвейера.

Вопрос: сможет ли взлететь самолёт? Трением в шасси и конвейере можно пренебречь.

Ответ: Если честно, я уже немного пожалел, что выложил эту задачу на сайте. Поискав в интернете, вы найдете немало форумов, где обсуждение этой задачи превратилось в холивар. И обе стороны доказывают свою правоту вполне убедительно.
Мое мнение - задача изначально некорректно поставлена.

Ваша оценка: Пусто Средняя: 4 (25 votes)

#1Опубликовано Гость в Пт, 12/09/2011 - 16:24.

Совершенно верно, задача изначально некорректно поставлена. В ней конвейер подстраивается под вращение колес и меняет скорость ленты, а для этого должно быть наличие трения, и в то же время пишется, что трением нужно пренебречь. Противоречие явно налицо. Без трения колеса вообще вращаться не будут, а будет идеальное скольжение. В этом случае самолет взлетит даже без шасси, прямо "с брюха". Если же колеса вращаются, значит есть трение и для взлета самолету придется преодолеть скольжение шасси по конвейеру, аналогично тому, как если бы с обычного аэродрома взлетал самолет, у которого колеса шасси не вращаются.

#2Опубликовано Гость в Сб, 09/17/2011 - 00:17.

Дело в том, что взлет самолета зависит не от того, с какой скоростью у него движутся шасси (бывают ведь самолеты вообще без шасси, например, водные, которые взлетают с понтонов), а от того, с какой скоростью воздух движется относительно крыльев. Движущаяся дорожка воздуха не увлекает, следовательно, нет и тягового усилия на крылья.

Не задача, а тупизм.

#3Опубликовано Гость в Пт, 07/22/2011 - 20:12.

Что вы мучаетесь??? Задача ведь очень простая. Самолет взлетит. А знаете почему?? Да потому, что он разгонеться и наберет достатучную скорость на конвеере, а потом, ему просто нужно поднять закрылки и взлететь.

#4Опубликовано Гость в Пт, 07/15/2011 - 19:42.

Есть некоторые эскперименты, которые никогда, никогда, никогда нельзя ставить. Это такие как - бутерброд с маслом, привязанный к спине кошки. И этот - про самолет. Поймите, люди. Наш мир не до конца просчитан. И если мы нарушим хотя бы один из законов логики - мир самоанигилируется. такой мир просто не мог существовать изначально! Даже и перестаньте думать про этот самолет. хватит. и не бросайте кошку с бутербродом с пятого этажа. и не запускайте самолет с конвейера. вы что- хотите чтобы наш мир начал делиться на множество мелких измерений, в которых исходы экспериментов различны? а потом все эти измерения просто коллапсировались? не надо. прошу вас - не надо.

#5Опубликовано Лёлик в Чт, 06/02/2011 - 18:24.

Прочитал все комментарии..Ужас! Граждане физики, математики и авиастроители, что с вами?
Даже мой ребёнок(который ходит в авиационный клуб и собирает модельки) скажет, что дело все в мощности двигателя самолета и конфигурации винта(винтов). У моего сынишки модель самолета ЯК-55, так вот на этой модельке стоит двигатель Мощностью: 1.8 л.с. при 17000 об/мин (Рабочий объем: 8.17 см3). И это всё при массе самолета 550-600 грамм. Так вот данный сабж при почти максимальных оборотах(примерно 19000) взлетал у меня с рук, почти вертикально.
Вы хоть привяжите самолет на верёвку, при достаточной мощности двигателя он оторвется от земли. Поэтому то у Разрушителей мифов самолетик и оторвался от дорожки, Т.к на их моделе самолетика стоял(если не ошибся) ещё более мощный 100 SX Ring, который выдает уже 2.5 лошадки при 17000 об/мин. Да этот двигатель вырвет самолет(модель весом до килограмма) вертикально вверх без труда.

Итог: Мощный двигатель и пилотажный винт-залог успеха. При достаточно мощном движке и с хорошим винтом, полетит даже кирпич)

З.Ы спасибо сынишке Никите, что объяснил устаревшему предку, как пользоваться интернетом.

#6Опубликовано maestro в Ср, 05/18/2011 - 06:41.

Самолет взлетит. При вращении винта( или реактинвого двигателя) перед ним создается область пониженого давления, за ним - высокого. Эта разность давления "толкает" винт и, соответственно весь самолет вперед. При достаточной скорости относительно воздуха подъемная сила на крыльях и, частично, фюзеляже превысит силу тяжести и самолет взлетит. Вот, в принципе, вся аеродинамика. Теперь механика. Заменим самолет велосипедом. Если вы будете крутить педали, то для того чтобы остаться на месте вам придеться ехать по конвееру в обратном направлении его движения и с его скоростью. Чуть быстрее - вы поедете вперед, медленее - назад. Но вот вы хватаетесь за веревку, брошенную вашим другом, стоящим на земле(!). Все. Педали можно не крутить. А если переделать механизм и вы педалями наматывали бы эту веревку на какую-нибудь катушку, то ехали бы вперед уже со своей скоростью и, будь у вас крылья, взлетели.
Конечно, в реальности есть силы трения - о воздух, о конвеер, внутри подшипников и т.д. но при взлете они достаточно малы(трение о воздух невелико и вообще учитывается при конструировании самолетов, а трение о конвеер будет уменьшатся до нуля при разгоне и увеличении подъемной силы).
Другое дело, если вместе с конвеером или вместо него двигался бы сам воздух навтречу самолету. Тогда, при равных скоростях он остался бы на месте и... взлетел, поскольку поток воздуха относительно самолета создает ту-же подъемную силу. Хотя на самом деле при таком ветре не летают.

#7Опубликовано Max в Втр, 05/10/2011 - 16:35.

если конвейер СМОЖЕТ двигаться с такой скоростью чтобы сила трения в шасси равнялась силе двигателя(по условию задачи) то не взлетит, другое дело не придется ли ему превышать скорость света.
где то из той же серии- подставить под одно ведущее колесо автомобиля роликовую доску, чтобы оно свободно вращалось - сможет ли он въехать при этом в горку.

#8Опубликовано Гость в Пнд, 01/16/2012 - 18:58.

Скорость света не превысит, сначала разлетятся вдребезги колёса шасси, а самолёт всё равно взлетит если хватит мощности движка. Даже если он будет оставаться всё время на месте он взлетит за счёт потока воздуха от самого конвеера, вызванного трением в приграничном слое.

#9Опубликовано Гость в Вс, 05/08/2011 - 22:02.

думаю, что не взлетит. Можно даж не приводить расчеты, если б так было, то это бы еще лет 50 назад использовалось,в военной индустрии уж точно.

#10Опубликовано Гость в Ср, 04/13/2011 - 01:38.

САМОЛЁТ ВЗЛЕТИТ 100 %. самолёт будет двигатся относительно воздушной массы. Скорость ему будет задавать винт. Если же скорость ему предовали бы шасси, то не взлетел бы , а стоял на месте относительно воздушной массы. Короче ЗАДАЧА ПОСТАВЛЕНА ПРАВИЛЬНО, Кто говорит что не взлетит, извените за выражение Вы ИДИОТЫ.

#11Опубликовано ТАКОЙ-то Гость в Чт, 04/21/2011 - 22:17.

Парень или патниха))) советую тебе не обижаться, но ты явно страдаешь от синдрома ДАУНА!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

#12Опубликовано Гость в Вс, 04/17/2011 - 12:32.

для того, что бы взлететь, нужна подъемная сила, а для этого нужен встречный поток воздуха - которого нет.

#13Опубликовано Гость в Вс, 04/10/2011 - 21:32.

но не сказано же как стоит самолет=)

#14Опубликовано Алексей в Ср, 03/30/2011 - 00:23.

Для решения задачи надо знать законы аэродинамики. Мое решение: самолет не взлетит. Обоснование: для взлета самолету необходима подъмная сила (не верите-читайте про аэродинамику), она определяется по формуле:Y = cy?SV2/2
где:
Y — подъёмная сила (Н)
Cy — коэффициент подъёмной силы
? — плотность воздуха на высоте полёта (кг/м?)
V — скорость набегающего потока (м/с)
S — Характерная площадь (м?).
На конвеере скорость набегающего потока отсутсвует (воздух по отношению к самолету статичен), т.е.=0. А теперь вступают в ход стандартные правила математики. Если одно из множителей=0, то и произведение=0; 0/2=0. Y=0. Нет подъемной силы- самолет не взлетит:)

#15Опубликовано Гость в Втр, 04/12/2011 - 19:18.

помоему основной момент это то что самолет винтовой, т.е. подъемную силу образует поток воздуха исходящий от винта. другой вопрос распростряняется ли этот поток на всю поверхность крыла или нет. по этому если бы условия задачи были более корректными, можно было бы ответить более точно без применения формул.

#16Опубликовано Гость в Сб, 03/19/2011 - 21:17.

Если речь об реальном самолете, то скорее всего не взлетит. Систему самолет-шасси-конвеер можно рассмотреть как самолет с заблокированными колесами на неподвижном конвеере. При достижении тяги способной преодолеть силу трения колес о конвеер, самолет начнет двигаться, но рывками. Он перевернется не набрав скорости необходимой для взлета. Однако, если конвеер выполнен из материала, коэф. трения которого с материалом колес (в условии не оговорено) очень мал, то взлетит как на лыжах.
Автор, зря жалеешь, задача тем и хороша, что не достаточно корректно поставлена. Никто бы ее не решал, если бы кроме указанного было- вес самолета X тонн, коэф трения колес о конвеер Y, сила с которой винт тянет самолет Z....

#17Опубликовано Гость в Сб, 03/19/2011 - 04:54.

Если нет трения, то тогда самолету вообще пофигу, движется конвейер или стоит. За счет тяги винта он начнет разгоняться, т.е двигаться относительно окружающей среды и в зависимости от длины конвейера и типа самолета взлетит уже с конвейера или за ним.

#18Опубликовано Гость в Втр, 05/31/2011 - 18:29.

полностью согласен. самолет будет двигаться по отношению к окружающей среде со скоростью V, а по отношению к конвееру со скоростью 2V

#19Опубликовано Гость в Пт, 03/18/2011 - 17:22.

Воздушный винт самолета создает тягу. Это факт. Если по условию задачи шасси и конвейер движутся без трения, и при этом все стоит на месте, то мы получим что ТЯГА НЕ СКОМПЕНСИРОВАНА, учите законы Ньютона. На практике САМОЛЕТ УЕДЕТ с конвейера, а потом уже взлетит. УЕДЕТ, поймите УЕДЕТ, и очень быстро потому что нет трения на шасси.

#20Опубликовано Игорь в Чт, 03/17/2011 - 04:46.

Подъемная сила в крыле создается от потока набегающего воздуха, а не от того, что пропеллер обдувает крылья. А поток этот создается при движении самолета.Он поэтому и взлетает не сразу, а только после разгона). А какой же набегающий поток воздуха будет в задаче, когда самолет относительно окружающего его воздуха находится на месте. Чем сильнее будет дуть пропеллер, тем быстрее будет крутиться конвейер и самолет будет перемещаться только относительно конвейера. Так что не взлетит он.

#21Опубликовано golova2uha в Втр, 03/15/2011 - 11:59.

Если человек бежит по беговой дорожке, он отталкивается от покрытия дорожки. Самолёт же в данной задаче отталкивается от воздуха и,конечно же,он взлетит.

#22Опубликовано Гость в Втр, 03/15/2011 - 03:00.

нет!самолет не взлетит,потаму как конвеер отнасительно самолета должен оставться в состоянии покоя(относительно самолета движется только объекты обзора),разгоняющейся конвеер из-за ускорения самолета только сохраняет скорость разгона

#23Опубликовано Гость в Сб, 02/19/2011 - 21:35.

надо тупо заблокировать его колеса и он без проблем взлетит (не забыть потом разблокировать после взлета)

#24Опубликовано Гость в Чт, 02/10/2011 - 01:53.

А если привязать корову за рога и пустить конвейер, то по мнению многих она начнет летать. Я ржу!

#25Опубликовано Boroco в Ср, 12/15/2010 - 17:50.

Очень смеялся, когда читал про какое-то трение, вентиляторы и беговые дорожки)))!!! Люди, которые говорят что самолёт не взлетит, вообще не имеют право совать свой глупый нос в аэродинамику и говорить
что-нибудь про подъёмныу силу - пусть изучать сначала обычную механику!!! Запомните недоученные выскочки - Никогда, никогда, НИКОГДА нельзя будет достич такого равновесия!!! Самолёт движеться не как машина, он не толкаеться о землю!!! когда только начнёться движение(от 0 и выше) самолет вместе с конвеером поедет назад, затем когда вращение винта создаст силу большую чем сила лобового сопротивления, самолёт начнёт ДВИГАТЬСЯ(никогда он не будет стоять на месте относительно вас, и ничто его не удержит, пусть хоть скорость конвеера будет стремиться к скорости света - самолёт начнёт движение относительно земли, ну и естественно воздуха). И достигнув достаточной скорости взлетит!!! Вы ....., ....., .... тупые, вы чё несёте, вы не знаете элементарных вещей!!! какая вам мля аэродинамика?!?! какая подъёмная сила ?!?! вам надо в школу и заново учить всё, полностью!!! Так и живём, потомучто одни полуд..ки в стране, несут сами не зная что!!! Такчто запомните: условия задачи никогда не будут выполнимы!!! Вот вам единственный и правильный ответ!!!
П.С. одно радует, что не все ещё одубели...

#26Опубликовано Гость в Вс, 04/10/2011 - 21:51.

дорогуша, многознайство уму не научит.

#27Опубликовано Гость в Сб, 03/05/2011 - 13:49.

Изучаешь физику, а не знаешь про модели.
Решение задач очень часто оторвано от реальности и использует условности. На этом могут основываются изобретения (на бумаге, при использовании модели, выходит нужный результат, далее думаешь как свести к минимуму воздействие того или иного фактора, который мешает реализации теоретического проекта).
В задаче не учитывается сопротивление (разве на практике это возможно??? можно к минимуму свести, но к нулю...), а ты пишешь "Никогда, никогда, НИКОГДА нельзя будет достич такого равновесия!!!" на практике ДА, но в модели...
В прочем, я не спорю по поводу твоего решения, да и соглашусь с сомнительностью надобности создания такой модели, которую "Никогда, никогда, НИКОГДА нельзя будет" привести на практику, да и можно сказать, что решение задачи тогда теряет смысл, "условия задачи никогда не будут выполнимы" и еще много чего.
Своими оскорблениями и тоном вы УНИЖАЕТЕ СЕБЯ в первую очередь.. не знание аэродинамики для жизни не так важно.. А вот русский - показатель. Я насчитала несколько пунктуационных и несколько орфографических ошибок!! Впрочем, важно ли это???
Вы отличный инженер и исполнитель, но не изобретатель и творец. Почему такой вывод?
Все великие люди сходились во мнении, что показателем УМА человека является его признание мизерности собственных
знаний. И это дает широту познания мира. А Вы считаете, что Вы - очень умны и очень много знаете, что говорит о Вашей ограниченности, неумении мыслить абстрактно, предполагать невозможное, выходить за рамки и т.д.
Повторюсь: Вы отличный исполнитель в рамках изученного, доказанного,.. но не более того.

#28Опубликовано Гость в Вс, 04/10/2011 - 22:06.

Скажу тебе честно: заставлять всех людей насильно
заниматься литературой это не правильно.
Мол она учит уму да разуму. Только вы не учли временного фактора, а еще того что люди бывают разные: черные, серые, ... !Те что на месте многоточия и без всякой вашей литературы понимают что такое хорошо и что такое плохо.
Черненьких сколько читать не заставляй, все равно проку не будет. Ну а сереньким это надо,
они промежуточное состояние.
=)

#29Опубликовано Гость в Пнд, 02/28/2011 - 15:31.

Ты сам .... Полеваешь всех грязью, а сам нахватался вершков. Поток воздуха, который будет создавать подъемную силу, создается вращением винта, при этом на самолет будет действовать сила, напрявленная вперед (т.к. винт приводит в движение воздушную массу, которую надо толкать назад, а чтобы чтото толкнуть - надо иметь точку опоры, либо иметь сонаправленно действующую силу). Но для того, чтобы самолет оставался на месте - конвеер должен двигаться со скоростью, зависящей от трения колес(в подшипниках). Однако скорость конвеера должна быть значительной, поэтому практическое решение этого вопроса затруднительно, но возможно.

#30Опубликовано Гость в Пнд, 01/16/2012 - 19:07.

Вы забываете про момент, конвеер сможет удерживать самолёт на месте, но для этого ему надо постоянно ускоряться, ускорение будет зависеть от тяги системы двигатель-винт и от момента инерции колёс (если поставить колёса от "Кировца" ускорение будет не очень большое), а поток воздуха всё равно будет от трения в приграничном слое конвеера.

#31Опубликовано Гость в Втр, 05/31/2011 - 18:38.

должен возразить. скорость движения самолета относительно окружающей среды будет определять скорость движения винта, а скорость вращения КОЛЕС самолета это скорость самолета относительно окружающей среды плюс скорость конвеера. точка опоры здесь не причем. это воздух, который является также точкой опоры, когда самолет в воздухе

#32Опубликовано Гость в Вс, 02/13/2011 - 16:04.

Полностью с тобой согласен. Если пренебречь трением в осях то скорость самолёта не будет зависеть от скорости вращения колёс, а значит и от скорости движения дорожкию

#33Опубликовано Гость в Пнд, 02/07/2011 - 01:53.

Дурень! Всегда можно тащить самолет взад. Кстати, у разрушителей легенд было ЧЕТКО видно, что самолет двигалсч относительно земли. Потому и взлетел.ДОСТИЧ - это ДОСТИЧЬ? Учи русский язык.

#34Опубликовано Гость в Пнд, 12/13/2010 - 00:25.

Точно такой опыт поставили разрушители легенд(MythBusters) и у них самолет замечательным образом взлетел!

#35Опубликовано Гость в Втр, 12/07/2010 - 23:06.

Не взлетит. Чтобы самолет поднялся в воздух, нужно создать зоны повышенного давления у него под крылом и пониженного над крылом. Называется это - подъемная сила. Достигается при определенной скорости ДВИЖЕНИЯ(!!!) самолета. Т.к. движения нет, то и подъемная сила не возникает.

#36Опубликовано Гость в Втр, 02/22/2011 - 21:59.

Нужно ответить на вопрос, как скорость движения конвейера может влиять на скорость движения самолета относительно воздуха. Ответ - если пренебречь трением в подшипниках при околосветовых скоростях, то никак. То есть условие, что движение транспортера может остановить движение самолета не может быть выполнена.

#37Опубликовано Илья в Пт, 12/03/2010 - 15:38.

Вопрос задачи нужно было сформулировать так: возможно ли создать такой конвеер, который будет двигаться со скоростью колеса разгоняющегося самолета?

И вообще пора самолеты на лыжи ставить, а то мракобесие начинает напрягать...

#38Опубликовано Физик в Ср, 12/01/2010 - 06:45.

Граждане! Чтобы самолет взлетел, необходима скорость относительно ВОЗДУХА, а не относительно конвейера. Вспомните катапульту на авианосцах - происходит дополнительный разгон, причем авианосец (ВСЕГДА!!!) идет против ветра да еще с максимальной скоростью. Чем авианосец по физике процесса отличается от нашего конвейера? А на этот конвейер поставили еще один - катапульту. Если же тащить самолет не вперед, а взад - то, естественно, он не взлетит. Так понятно? Размышлизмы некоторых товарищей о трении демонстрируют дремучесть мышления - речь идет о ПОТЕРЯХ на трение, и больше ни о чем. Иногда надо ходить в школу, причем не тусоваться, а хоть иногда заглядывать в букварь.

#39Опубликовано Гость в Сб, 11/27/2010 - 04:12.

Это примерно как вентилютор на колёсиках на беговой дорожке - дует но нелетит.

#40Опубликовано Ands в Втр, 11/23/2010 - 15:31.

Конечно взлетит.
Самолет отталкивается не от конвейера (как человек), а от воздуха с помощью винта. Поэтому он будет двигаться по конвееру, пока не наберет достаточную скорось для взлета, как и по обычной взлетной полосе.

#41Опубликовано Nagrik в Втр, 11/16/2010 - 23:26.

Самолет летит за счет того, что двигатели ему придали инерцию, в воздухе же они просто поддерживают эту инерцию, т.е. все силы физики притянуты к 0 и самолет как в невесомости летит по заданной траектории.....я думаю я дал ответ на многие вопросы

#42Опубликовано Гость в Сб, 12/04/2010 - 02:42.

Да, придать инерцию, да потом еще её и сохранять... Вот это здорово. Боюсь, к автору, ответившему на многие вопросы, есть только один - он в школе учился?

#43Опубликовано Гость в Пт, 11/12/2010 - 06:26.

не взлетит однозначно! Не будет избыточного давления на нижнюю площадь крыла, поскольку самолет остается неподвижен относительно окружающей воздушной среды.

#44Опубликовано Гость в Чт, 10/21/2010 - 00:01.

Все просто, самолет взлетит на любом реальном конвейере, но нарушит условие "оставаясь на месте относительно пола".

#45Опубликовано Гость в Сб, 12/04/2010 - 02:45.

Да не нарушится! Причем здесь это? В условии такого требования нет. Дуйте на самолет с помощью вентилятора спереди, да привяжите самолет, и он взлетит, как воздушный змей.

#46Опубликовано Юрий в Пнд, 09/20/2010 - 00:42.

Самолет взлетит.При взлете самолета тягу создает пропеллер, а не колеса. Самолет отталкивается от воздуха, а не от конвеера.

#47Опубликовано кость в Ср, 08/25/2010 - 01:10.

Согласен, что задача изначально некорректно поставлена. Самолет сможет взлететь в двух случаях:
1. Если тяга, создаваемая винтом, больше веса самолета. Тогда он вообще сможет взлететь без разбега, как взлетает, например, вертолет
2. Если набегающий поток воздуха создаст на крыле достаточную для взлета подъемную силу. Ведь "конвейер", на котором стоит самолет может быть помещен в устройство типа аэродинамической трубы. Или может просто дуть сильный встречный ветер. В условии задачи про это ничего не сказано.

#48Опубликовано JackLondon в Пт, 07/16/2010 - 17:02.

Прикрепите самолёт к стене верёвкой и поставьте на конвейер.
Теперь вращайте конвейер. Самолёт будет стоять на месте.
Теперь тяните за верёвку.... Самолёт будет двигаться вперёд.

#49Опубликовано Breghnev в Чт, 08/05/2010 - 13:35.

Да не надо его привязывать. Если просто начать вращать конвейер, то, если трение между конвейером и колёсами есть, колёса будут свободно вращаться вокруг своей оси, а самолёт останется на месте, т.к. между осью и колёсами нет трения, сила не прикладывается к фюзеляжу. Можем даже раскрутить конвейер и колёса до бесконечной скорости. Самолёт всё равно не сдвинется. Теперь начинаем крутить винт самолёта - мы сдвинулись. Теперь разгоняемся до необходимой скорости и взлетаем. Что может быть проще?

#50Опубликовано Небесный в Втр, 07/13/2010 - 16:11.

Ого, сколько "умников"!!!
Нормальная задача и условия все выказаны достаточно. Объясняю...
Винт нужен самолёту для разгона по взлётной полосе и поддержания заданной скорости во время полёта. От скорости самолёта зависит подъёмная сила, воздействующая на крылья (см. Аэродинамику, 8 кл.). Если трение качения (между колёсами и лентой, по условию) = 0, а лента компенсирует вращающийся момент шасси и самолёт недвижим (остаётся на месте), то и подъёмная сила = 0! Что там по "ящику" показывали - я не знаю. Но то, что физика против - это точно!
P.s. Там кто-то писал про "супер-винт", который стоячий самолёт (не вертолёт!) может с места поднять - это вообще бред. А разницу между подъёмными силами, воздействующими на самолёт и вертолёт, можно найти где угодно. Лучше, конечно, это в школе проходить было, но, судя по "присутствующим", уже поздно... :)