Γίνεται ένας ψιλοχαμός τελευταία με ένα πρόβλημα φυσικής.
Το πρόβλημα είναι το εξής, έχουμε ένα αεροπλάνο πάνω σε ένα τεράστιο κυλιόμενο διάδρομο. Ο κυλιόμενος διάδρομος αναπτύσσει τη ταχύτητα που χρειάζεται για να πετάξει το αεροπλάνο κινούμενος φυσικά προς την αντίθετη κατεύθυνση. Το αεροπλάνο τελικά θα απογειωθεί;
Προσωπικά δεν έχω καταλήξει ακόμα αν και τείνω προς το ναι!
Κατ’αρχήν θα κινηθούν οι ρόδες του αεροπλάνου ή δεν θα τσουλάνε και το αεροπλάνο όλο μαζί θα πεταχτεί εκτός του αεροδιαδρόμου; Αν έχει χειρόφρενο, σίγουρα δεν τσουλάνε οι ρόδες, οπότε σίγουρα δεν θα πετάξει. Θα κινηθεί προς τα πίσω και θα πέσει στον γκρεμό.
Τώρα, στην περίπτωση που οι ρόδες του αεροπλάνου κινούνται και τσουλάνε, το αεροπλάνο θα μένει στην ίδια θέση και ο διάδρομος δεν θα του στέλνει αέρα με φόρα πάνω του, οπότενες, δεν θα δημιουργηθεί άνωση.
Το ζητούμενο, αν δεν κάνω λάθος είναι να κινείται το αεροπλάνο σε σχέση με τον αέρα που το περιβάλλει και με τέτοια κατεύθυνση ώστε να “κόβει” με τα φτερά τον αέρα. Στην πρώτη περίπτωση, αναπτύσσει ταχύτητα αλλά με λάθος φορά, στην δεύτερη, δεν αναπτύσσει ταχύτητα.
Τώρα βέβαια, οι γνώσεις μου περί φυσικής είναι πάρα πολύ σκουριασμένες, οπότε δεν βάζω και το χέρι μου στην φωτιά. :)
nai nai oi rodes kinounte!
egw nomizw oti an anoiksei th mhxanh tote tha petaksei kanonika, afou oi tourbines einai ousiastika aftes pou to kanoun na petaei!
ti taxitita to aeroplano thn pianei, to thema einai oti den tin pianei se sxesh me to edafos. ekei einai to zitoumeno nomizw!
Όχι δεν θα πετάξει. Οι τουρμπίνες από μόνες τους δεν επαρκούν για να δημιουργήσουν αρκετή άνωση ώστε να σηκωθεί το αεροπλάνο. Όταν ένα αεροπλάνο κινείται στον διάδρομο πέφτουν πάνω του ρέυματα αέρα με μεγάλη ταχύτητα, αυτά περνάνε στην τουρμπίνα και δημιουργείται άνωση. Στο συγκεκριμένο παράδειγμα το αεροπλάνο τρέχει με πχ. 60 χλμ ως προς το διάδρομο αλλά με 0 ως προς τα ρεύματα.
Επίσης στη φύση έχουμε αρκετά αντιπαραδείγματα. πχ. Τα αεροπλάνα στα αεροπλανοφόρα που χρειάζονται αρκετά μεγάλο διάδρομο για να αναπτύξουν αρκετή ταχύτητα για να σηκωθούν απ το ρεύμα αέρα που τα χτυπαέι.
Ε, ναι, βασικά συμφωνώ με τον Παναγιώτη. Το αεροπλάνο θα μπορούσε να πετάξει μόνο αν οι ρόδες του ήταν ‘κολλημένες’ στο διάδρομο και ο διάδρομος κινούταν προς τα μπροστά - αν δηλαδή ο διάδρομος ουσιαστικά ‘έσπρωχνε’ το αεροπλάνο. Φυσικά θα χρειάζοταν να ανοίξουν και οι τουρμπίνες!
Εγώ λέω ότι θα πετάξει. Το αεροπλάνο πετάει λόγω των δυνάμεων που ασκούνται στα φτερά του και αυτές έχουν να κάνουν με την σχετική του ταχύτητα ως προς τον αέρα, όχι το έδαφος.
Για σκεφτείτε το αλλιώς: έστω ότι είναι σε ένα αεροπλανοφόρο που κινείται με την αντίθετη φορά από αυτή του διάδρομου απογείωσης… Γιατί να έχει πρόβλημα να “απογειωθεί”;
edit: διορθώσαμε τα ορθογραφικά του vrypan :)
πώς μπορώ να κάνω τόσα τυπογραφικά και ορθογραφικά σε τόσες λίγες λέξεις; :-p
“Το αεροπλάνο πετάει λόγω των δυνάμεων που ασκούνται στα φτερά του και αυτές έχουν να κάνουν με την σχετική του ταχύτητα ως προς τον αέρα, όχι το έδαφος.”
ε, άρα δε θα πετάξει. Κάτι λάθος βλέπεις… :)
Ψηφίζω Παναγιώτη
Ωραία, το σκέφτομαι και το ξανασκέφτομαι. Αναθεωρώ (λίγο):
1. Το αεροπλάνο θα κινηθεί προς τα μπρος, ανεξάρτητα με το τί κάνει ο διάδρομος. Ο λόγος είναι ότι η δύναμη που το κινεί προς τα μπρος ΔΕΝ έχει να κάνει με τους τροχούς του, αλλά με τις τουρμίνες του.
2. Ορίστε το ίδιο (κατά την γνώμη μου) πρόβλημα λίγο διαφορετικά διατυπωμένο: ένα υδροπλάνο βρίσκεται στην επιφάνεια μίας λίμνης. Το υδροπλάνο μας έχει και ρόδες, που βρίσκονται κάτω από τους πλωτήρες και μέσα στο νερό. Θα απογειωθεί; (Ναι. Διαφωνεί κανείς;)
3. Οι ρόδες του αεροπλάνου το μόνο που κάνουν είναι να το κρατάνε σε απόσταση από το έδαφος και να μειώνουν τις τριβές που θα είχε αν ακουμπλούσε με όλο το κύτος του κάτω (οκ, και όταν προσγειώνεται, νομίζω ότι λειτουργούν και ως φρένο, αλλά αυτό είναι άσχετο εδώ).
Επιμένω λοιπόν ότι θα πετάξει :-)
Ερμ, εννοείς βασικά, ότι το αεροπλάνο θα δουλεύει κανονικά και ότι η ταινία θα κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση με αποτέλεσμα το αεροπλάνο να μην αλλάζει θέση ως προς την ταινία, αλλά να αλλάζει ως προς τον αέρα;
simfwnw me to vrypan, oi rodes einai mono gia na meiwnoun tis trives, den einai gia na dinoun tin kinisi, oi tourbines tin dinoun, twra to oti to aeroplano sto fysiko systhma aeroplano - kyliomenos diadromos einai stathero simenei (;) oti den pernaei aeras apo tis tourbines me tetoia taxitita wste na petaksei? dld otan emeis trexoume ston diadromo den dexomaste aera sto prosopo mas?
eksakoloutho na nomizw oti tha petaksei!
Εγώ ψηφίζω Μπερνούλι. Και για να το υποστηρίξω ρωτάω κάτι άλλο. Ένας γλάρος κάθεται στε μια αποβάθρα, λιάζεται και απολαμβάνει τον άνεμο ο οποίος φυσά με κάποια ταχύτητα (υ). Κάποια στιγμή ανοίγει τα φτερά του χωρίς να τα κουνήσει. Θα σηκωθεί ή όχι ;
tha sikwthei nomizw!
Το ίδιο συμπέρασμα ισχύει και για το αεροπλάνο. Για να πετάξει, πρέπει να υπάρχει σχετική κίνηση μεταξύ των φτερών του αεροπλάνου και του αέρα. Το τι κάνει το έδαφος-δεν έχει καμμία σημασία. Άρα αν κατάλαβα σωστά τι γίνεται με τον κυλιόμενο διάδρομο το αεροπλάνο προφανώς δεν θα πετάξει.
Δεν θα πετάξει εκτός κι αν ο κυλιόμενος διάδρομος παρασύρει τόσο αέρα (λόγω φαινομένου Bernulli) ώστε η ταχύτητα του αέρα σε σχέση με το αεροπλάνο να ξεπεράσει μια συγκεκριμένη τιμή (την επονομαζόμενη V2 ταχύτητα).
Το πρόβλημα είναι ισοδύναμο με το αεροπλάνο αραχτό στο έδαφος να το προσβάλλει (από μπροστά) δυνατός αέρας. Αν η ταχύτητα του ανέμου είναι πάνω από την τιμή V2 για το συγκεκριμένο αεροσκάφος, τότε το αεροπλάνο θα σηκωθεί (έστω και στιγμιαία αφού στη συνέχεια θα πέσει διότι δεν θα υπάρχει έλεγχος της πτήσης). Αν προσέξτε σε αεροδρόμια θα δείτε ειδικά τα μικρά αεροσκάφη να είναι δεμένα στο έδαφος όταν σταθμεύουν για μεγάλες περιόδους. Μην πιάσει δηλαδή καμιά ανεμοθύελλα, τα πάρει και τα σηκώσει. Για τα αεροσκάφη αυτά η V2 είναι σχετικά μικρή και μια δυνατή ανεμοθύελλα μπορεί να δημιουργήσει συνθήκες πτήσης!
Τα ίδια ισχύουν και για τον γλάρο του ξεκάλτσωτου (πώς λέμε, η γάτα του Schroedinger): αν έχει ανοιχτά τα φτερά του και ο αέρας είναι πάνω από την απαιτούμενη ταχύτητα, τον πήρε και τον σήκωσε!
Αν αυτά τα αεροπλανάκια μπορούσαν να “σπάσουν” τα φτερά τους σε σχήμα ^ δεν θα είχαν πρόβλημα, θεωρητικά (αγνοώντας τυρβώδεις ροές και τα ρέστα), έτσι δεν είναι ;