Взлетит ли самолет?

[zhekich]

повторяю еще раз. самолет НЕ движется относительно воздуха. а значит он не взлетает чо непонятного?

[KaRaTeL]

самолет НЕ движется относительно воздуха

Это потому что ты так сказал? Тогда скажи, пожалуйста, чтобы у мне подарили пару квартир в центре мск и виллу на берегу моря.

[zhekich]

блин KaRaTeL че за ересь ты несешь? попробуй побегать по беговой дорожке. относительно окружающего мира ты будешь стоять на месте. тебе будет казатся что ты бегишь. ну я не понемаю что тутэ непонятного?

[SeregaT]

Самолет взлетит без проблем. При решении данной задачи необходимо учесть то, ускорение самолету придает не трение колес о землю, а сила отталкивания винтом от воздуха

Это если решать эту задачу в начальной школе. А если эту задачу будут решать взрослые дяди (особенно если они ещё и физики), то эти взрослые дяди скажут, что колёса обладают инерцией. Следовательно раскручивая колёса с ускорением, тратится энергия на преодоление инерции колёс. Если представить, что ускорение транспортёра может быть достаточно большим, то при каком-то очень большом ускорении сила, затрачиваемая на преодоление инерции колёс, сравняется с силой, которую выдают двигатели. Но можно ответить на задачу не вдаваясь в тонкости физики и т.д. Для этого надо ответить на один вопрос:
Должно ли соблюдаться условие задачи? Думаю что все считают, что должно.
Тогда читаем вот эту строчку в условии:

Оно имеет систему управления, которая отслеживает и подстраивает скорость движения полотна таким образом, чтобы скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна.

Что означает эта строчка?
А означает она то, что при каждом обороте колеса, транспортёр сдвигается в обратную сторону на длину внешней окружности этого колеса (кто умеет думать логически, тот сообразит. почему я так решил, а кто не умеет, тому всё равно не объяснишь). Так вот, если транспортёр сдвигается назад на длину окружности колеса за каждый оборот колеса, значит самолёт будет стоять на месте. Если самолёт начал движение, значит условие задачи не соблюдено и решение не имеет смысла (как можно соблюсти это условие, написано в начале этого поста).

[SmarTrunk]

Если считать, что трения в колесах нет, то пофиг-двигается транспортер или нет.
Фактически, можно считать, что трения нет, на практике оно мало, и в условиях задачи не прописано.

[SeregaT]

Если считать, что трения в колесах нет, то пофиг-двигается транспортер или нет.

Главное не перепутать трение с инерцией. Если трение можно очень сильно снизить благодаря супер-пупер подшипникам и таким же супер-пупер смазкам, то от инерции никуда не денешся. Её ни то, что убрать, даже снизить невозможно никаким образом.

P.S. И кстати, интересный нюанс:
Первоначально эта задача была на английском языке (то есть забугорного происхождения). Дословно английский текст не помню (желающие могут погуглить самостоятельно), но там было написано, что скорость движения полотна равняется скорости движения самолёта. Именно этот вариант они и решают (никак не могут решить). Но если задать такой вопрос в России, большинство покрутят пальцем у виска и скажут что конечно взлетит (и будут естественно правы). Наверное поэтому условие изменили до неузнаваемости, отчего оно стало значительно интереснее и не таким простым, как в первоначальном варианте.

[oleg_1]

А какую роль выполняют колёса (или что угодно - лыжи, водные поплавки и т. д.) при взлёте? Какое условие вообще необходимо для взлёта такого типа самолета?
Посмотрим, что у нас есть:
1. крыло специального профиля, на которое должна подействовать подъёмная сила для взлета;
2. воздух (подойдет в общем любой газ невысокой плотности), необходимый при таком способе воздухоплавания для создания набегающего потока, относительно которого при взаимодействии с крылом и возникает подъемная сила;
3. устройство для создания тяги (и в данном случае набегающего потока) - здесь у нас есть тяговый винт;
4. набегающий поток достаточной скорости для создания подъёмной силы, достаточной для взлета.
Сделаем допущение, что последний пункт достижим.
Взлетную полосу и шасси не будем принимать во внимание.
Все ли условия, нужные для взлета, есть в условии данной задачи? Я ничего не пропустил?

[SeregaT]

И ещё. Я уже не раз про это писал. Так вот, полный аналог этого самолёта и транспортёра - всем известная "игрушка" йо-йо (кто не знает, вперёд в гугль и на ютуб). Если игрушку с намотанным шнуром отпустить и при этом тянуть за шнур вверх, то при определённой скорости можно сделать так, что игрушка раскручиваясь будет висеть на месте. Что мешает ей раскрутиться и съехать вниз? Да всё та же инерция. Так же произойдёт и с самолётом, только скорость и ускорение будет значительно больше. Ну а если ещё учесть механическую прочность покрышек, шасси, самолёта и транспортёра, то в конце концов это всё развалится, самолёт тупо раз#$#@ся и всё равно не взлетит.

Все ли условия, нужные для взлета, есть в условии данной задачи? Я ничего не пропустил?

Ну немного пропустил:

Взлетную полосу и шасси не будем принимать во внимание.

В задаче взлётная полоса и колёса имеют решающее значение и как их можно не принимать во внимание, я понять не могу.

Сделаем допущение, что последний пункт достижим.

Вся задача сводится к вопросу: Достижим ли последний пункт? Если заранее сделать допущение, что у задачи решение такое-то, то какой смысл тогда во всей этой задаче?

А какую роль выполняют колёса (или что угодно - лыжи, водные поплавки и т. д.) при взлёте?

Если колёса, то их цель заменить трение скольжения на трение качения (трение качения значительно меньше трения скольжения). Если лыжи - то просто уменьшить трение скольжения. Но в задаче (в русском варианте, рассматриваемом нами) ясно указаны именно колёса. В случае с лыжами любому понятно, что не взлетит (но любой скажет что в случае с транспортёром - "лыжи не едут").

[oleg_1]

Но тогда как же можно достичь п. 4?

[SeregaT]

Но тогда как же можно достичь п. 4?

Нарушив условия задачи.
Да, есть самолёты, которые могут взлететь с заблокированными колёсами, с места и т.д. Но это могут далеко не все самолёты, поэтому их рассматривать не будем, а рассмотрим средне статический самолёт (в задаче ведь не указано что это на пример самолёт с вертикальным взлётом, тогда смысла в задаче вообще бы не было)

[oleg_1]

Какие же условия нужно нарушить?

[SeregaT]

Какие же условия нужно нарушить?

Вот эти (самые главные):

Оно имеет систему управления, которая отслеживает и подстраивает скорость движения полотна таким образом, чтобы скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна.

[oleg_1]

Очень хорошо .
Вообще то это условие задачи косвенно говорит о том, что скорость самолета относительно транспортерной ленты может быть любая в первом приближении. И здесь не важно, что шасси имеют большой или маленький диаметр, стальные они или деревянные, какие у них подшипники и так далее.

[SeregaT]

Вообще то это условие задачи косвенно говорит о том, что скорость самолета относительно транспортерной ленты может быть любая в первом приближении.

Да, по условию задачи, скорость самолёта относительно ленты транспортёра может быть любой, какая только понадобится. Но скорость самолёта относительно поверхности земли будет нулевой (иначе условие задачи соблюдаться не будет).
В задаче не указана сила трения между колёсами и поверхностью транспортёра. Это я для любителей говорить о том, что колеса начнут проскальзывать (при каком ускорении они начнут проскальзывать, подобные любители сказать обычно затрудняются). Будем считать что колёса не проскальзывают (кто против - обоснуйте)

[oleg_1]

Вот, теперь появился шанс докопаться до истины !!!
Но ведь набегающий поток, необходимый для взлета, всё-таки у нас есть. Его создаёт тяговый винт. И при такой конструктивной компоновке самолета, какая рассматривается в задаче (передний тяговый винт), набегающий поток таки будет действовать на крыло. И поэтому самолет взлетит, когда скорости набегающего потока будет достаточно .
А стабилизацией его турбулентности займется система аэродинамической стабилизации, но это - уже другая задача.

[SeregaT]

Вот, теперь появился шанс докопаться до истины

Да!!1

Но ведь набегающий поток, необходимый для взлета, всё-таки у нас есть.

Откуда?

Его создаёт тяговый винт

Так... Но ведь это прямо как в рассказах Мюнхаузена, который сам себя за волосы из болота вытащил. Зачем тогда самолётам вообще разгоняться? Ну взлетали бы с места

И при такой конструктивной компоновке самолета, какая рассматривается в задаче (передний тяговый винт)

В условиях сказано про передний тяговый винт?
А я вот чего вычитал:

Самолет (реактивный или винтовой)

Ну да ладно, мало ли чего я там начитался

набегающий поток таки будет действовать на крыло

Однако, если бы его было достаточно, уже давно все самолёты бы взлетали с места. Я уж молчу про то, что в условии задачи сказано про то, что самолёт должен разбежаться, соответственно это означает, что это не самолёт с вертикальным взлётом и вообще он не может взлететь с места (как и большинство обычных самолётов).

И поэтому самолет взлетит, когда скорости набегающего потока будет достаточно

А почему его должно быть достаточно? Откуда возьмётся набегающий поток, достаточный для подъёма самолёта? Сколько "кукурузников" (или других, средне статических винтовых самолётов) имеют двигатель, достаточный для взлёта без разгона по ВВП? И как быть тогда среднестатическим реактивным самолётам? Откуда им взять набегающий поток, не двигаясь с места?

[AcousticManiac]

Разрушители Легенд таки запустили маленький самолет с подвижного полотна. Скорость движения полотна была равна взлетной скорости самолета, то есть колеса ехали по нему с двойной скоростью, что не помешало машине взлететь когда скорость относительно земли стала равна взлетной. Извиняйте, если кто-то уже писал это, с телефона трафик золотой, не пролистал всю ветку...

[oleg_1]

Считаю, то, что самолет взлетит, я показал. Покажите обратное, подкрепив логическими рассуждениями и опираясь на законы физики.
Конечно, если дело касается реактивного самолета - тогда ситуация с ответом коренным образом меняется, ведь в этом случае нет набеающего потока .

[KaRaTeL]

Давайте сюда еще гироскопический эффект вращающегося шасси добавим

Оно имеет систему управления, которая отслеживает и подстраивает скорость движения полотна таким образом, чтобы скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна.

О какой скорости идет речь? О мгновенной скорости места, в котором шасси касается полотна? Скорость самолета?
Если первое, то её скорость будет состоять из скорости всего шасси, как материальной точки + скорость, приобретаемая граничными точками шасси при вращении, и они будут направленны в разные стороны, т.е. мгновенная скорость точки (для простоты всю площадь, соприкасающуюся с полотном рассмотрим как точку) будет меньше, чем скорость самолета, и может быть и нулевой, и отрицательной. (тут, кто не понял - могу подробнее объяснить). При качении, эта скорость получается 0 (если не ошибаюсь). Соответственно, дорожка стоит, а самолет взлетает, или падает с дорожки, если не успел достаточно разогнаться.
Далее, если рассматривается скорость самолета, то тут все просто, дорожка движется с той же скоростью, что и самолет и шасси вращаются в 2 раза чаще (мгновенная скорость точки соприкосновения шасси и полотна равно скорости полотна и противоположна по направлению, => колесо вращается с большей угловой скоростью). Нагрузка на шасси в 2(если зависимость линейная) раза больше, но с большей вероятностью выдержат.

Можно рассмотреть 3й случай сложной зависимости скорости дорожки от тяги двигателя, но и при нем, при отсутствии сил трения, сдвинуть ось шасси, прилагая силу к точке его поверхности невозможно. Т.е., в условиях задачи, дорожкой как-то повлиять на движение самолета мы никак не можем. Вот и весь ответ к задаче. Если рассматривать реальный вариант с силой трения, то, при попытке выполнить условие неподвижности самолета, место, в котором это трение проявляется, сильно нагреется и приведет к повреждению частей самолета. Или раньше сломается дорожка, которая должна двигаться на огромной скорости. Это же школьный курс, даже никаких операций с производными.

блин KaRaTeL че за ересь ты несешь? попробуй побегать по беговой дорожке. относительно окружающего мира ты будешь стоять на месте. тебе будет казатся что ты бегишь. ну я не понемаю что тутэ непонятного?

Советую убить себя, чтобы не мешать мировому прогрессу, или тихо жить, устроиться на несложную исполнительную работу, отдавая её всего себя. Во всяком случае, примените терапию ударов головой об стену, возможно наступление просветления.

[SmarTrunk]

KaRaTeL
Лоботомия - не выход. Лучше натурный эксперимент.