Взлетит ли самолет с транспортера ?

[MacKenna]

Это все, конечно, интересно, но при чем здесь сила трения качения в подшипниках обычного самолета? Не уловил, уточните.

А между лентой транспортера и колесами самолета сила трения качения отсуствует, как я понимаю? )

[Mirnyi]

Вот это уже деловой разговор! От всей души, одобряю!
Ну а теперь начните расчет.
Давайте начнем с малого. С каким ускорением должна двигаться лента транспортера, чтобы сила, действующая на ось самолета уравновесилась с силой тяги? Заодно, затроньте вопрос, природы этой силы.
.

a=Ft*R^2/n*I
a - ускорение
Ft - сила тяги двигателей
R - радиус колеса
n- количество колёс
I - момент инерции колеса

Подставим отфонарные (реалистичные) цифры - 3 колеса, массой 15 кг каждое радиусом 0,5 метра (считаем момент инерции как у диска I=m*R^2/2), сила тяги 1Тс=10000Н.
Итого потребное ускорение 444 м/с/с(округлил до целого).
Много? Да. Много, но цифра конечная и вовсе не космических масштабов.
Чтобы удержать такой самолёт неподвижным в течении часа, потребуется затратить
8*10^9 джоулей энергии, при максимальной мощности, подводимой лентой к колёсам 1.6*10^7 КВт. Конечная скорость ленты - 1.6 *10^6 м/с, что всё ещё в 200 раз меньше скорости света.

[Mirnyi]

Не смущайте народ, или попытайтесь доказать, что сила трения уравновесит силу тяги винта.

Трение вообще не нужно - нужно только идеальное зацепление колеса с транспортёром.

--- Добавлено ---

волшебный сим.

Эт точно

[MacKenna]

Трение вообще не нужно - нужно только идеальное зацепление колеса с транспортером.

Зацепление бывает только в зубчатых передачах. А так это называется сцепление между поверхностями. Именно трение и обеспечивает сцепление между колесом и поверхностью транспортера. Нет трения - нет сцепления, это очевидно.


В общем, товарищи дорогие и господа, чувствую я, дискус приобретает слишком философский смысл, поэтому, исходя из изложенного мной выше довода, что когда нет четких и внятных условий в задаче, любой решающий может решить ее так, как ему хочется, предлагаю, как это принято в шахматах, признать позиции сторон одинаково сильными и, пожав друг-другу руки согласиться на ничью, в виду бессмысленности ведения партии далее. Удаляюсь, получив удовольствие от в целом конструктивного общения.
P.S.
Лучше пообсуждать мастерство вот этого пилота. )

[Mirnyi]

Зацепление бывает только в зубчатых передачах. А так это называется сцепление между поверхностями. Именно трение и обеспечивает сцепление между колесом и поверхностью транспортера. Нет трения - нет сцепления, это очевидно.

Это совсем не очевидно (если хорошенько подумать)
Сцепление между поверхностями("трение покоя") принципиально отличается от всех остальных видов трения тем, что не является диссипативной силой. Оно больше напоминает силу реакции опоры или силу упругости и по сути своей - это та же сила, что обеспечивает целостность всех твёрдых тел, только действует на границе разных тел. При идеальном качении, сила сцепления поверхности колеса и дороги не приводит ни к потерям энергии, ни к "трению" как таковому.

[-comm-]

a=Ft*R^2/n*I
a - ускорение
Ft - сила тяги двигателей
R - радиус колеса
n- количество колёс
I - момент инерции колеса

Подставим отфонарные (реалистичные) цифры - 3 колеса, массой 15 кг каждое радиусом 0,5 метра (считаем момент инерции как у диска I=m*R^2/2), сила тяги 1Тс=10000Н.
Итого потребное ускорение 444 м/с/с(округлил до целого).
Много? Да. Много, но цифра конечная и вовсе не космических масштабов.
Чтобы удержать такой самолёт неподвижным в течении часа, потребуется затратить
8*10^9 джоулей энергии, при максимальной мощности, подводимой лентой к колёсам 1.6*10^7 КВт. Конечная скорость ленты - 1.6 *10^6 м/с, что всё ещё в 200 раз меньше скорости света.

Ну раз уж зашли с этой стороны, может чуть дальше пойдете?
Посчитайте потребный коэффициент трения скольжения между полотном транспортера и колесом самолета, чтобы отсутствовало проскальзывание.
И про природу силы я не случайно спросил. Вы на этот вопрос не ответили.

[Mirnyi]

Ну раз уж зашли с этой стороны, может чуть дальше пойдете?
Посчитайте потребный коэффициент трения скольжения между полотном транспортера и колесом самолета, чтобы отсутствовало проскальзывание.
И про природу силы я не случайно спросил. Вы на этот вопрос не ответили.

Не нужно там трение скольжения потому, что скольжения нет. Есть сцепление неподвижных относительно друг друга поверхностей колеса и ленты. Как этого добиться - проблема реализации, а не физики.
А про "природу" - поясните вопрос. Я не понимаю что такое "природа силы". Это не физический параметр.

[MacKenna]

Это совсем не очевидно (если хорошенько подумать)
Сцепление между поверхностями("трение покоя") принципиально отличается от всех остальных видов трения тем, что не является диссипативной силой. Оно больше напоминает силу реакции опоры или силу упругости и по сути своей - это та же сила, что обеспечивает целостность всех твёрдых тел, только действует на границе разных тел. При идеальном качении, сила сцепления поверхности колеса и дороги не приводит ни к потерям энергии, ни к "трению" как таковому.

Не нужно придумывать, какую силу напоминает трение покоя, для есть опредление.

Трение покоя - трение при отсутствии относительного перемещения соприкасающихся тел.
Это сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения. Эту силу необходимо преодолеть для того, чтобы привести два контактирующих тела в движение друг относительно друга. Она действует в направлении, противоположном направлению возможного движения.

Поэтому, не нужно изобретать велосипед, достаточно ввести в условие задачи такую силу трения покоя, что бы самолет никогда не сдвинулся с места при любой тяге - т.е. уравновесить эти силы с противоположными векторами. И тяга транспортера вообще не потребуется. Так же трение качения, скольжения - чего угодно - достаточно, что бы эти силы уравновесили силу тяги самолета.
Но, это так, лирическое отступление, а не продолжение дискуса.

--- Добавлено ---

Не нужно там трение скольжения потому, что скольжения нет. Есть сцепление неподвижных относительно друг друга поверхностей колеса и ленты. Как этого добиться - проблема реализации, а не физики.

Элементарно это достигается, я же сказал - адгезия. Самолет стоит на ленте, залитой чем-нибудь типа битума, гудрона определенной температуры, так, что бы значение адгезии зашкалило. ))) Не то что самолет - танк не тронется. ))

[Mirnyi]

Не нужно придумывать, какую силу напоминает трение покоя, для есть опредление.

Извини, но определение это на уровне "детского сада"
Пока нет взаимного перемещения, нет работы силы, оба тела можно считать одним целым, а возникающую силу противодействия приложенной внешней силе - силой реакции опоры. Отличие от "настоящего" трения, всегда переводящего механическую энергию в тепло - очевидна.

[-comm-]

Не нужно там трение скольжения потому, что скольжения нет. Есть сцепление неподвижных относительно друг друга поверхностей колеса и ленты. Как этого добиться - проблема реализации, а не физики.

Ну вот. Начали с физики, а закончили фантастикой?
Да, сцепление есть. А природа этого сцепления какая? Колесо приклеено к ленте? Не смешно.

А про "природу" - поясните вопрос. Я не понимаю что такое "природа силы". Это не физический параметр.

Насколько я понимаю, вы согласны с тем, что движущаяся лента транспортера создает силу, воздействующую на цетр масс самолета. Под "природой" я предполагал то, каким образом движение ленты транспортера воздействует на центр масс самолета.

[MacKenna]

Извини, но определение это на уровне "детского сада"
Пока нет взаимного перемещения, нет работы силы, оба тела можно считать одним целым, а возникающую силу противодействия приложенной внешней силе - силой реакции опоры. Отличие от "настоящего" трения, всегда переводящего механическую энергию в тепло - очевидна.

Определение - это определение, оно не может быть на уровне "детского сада" или "академии наук" - оно эквивалентно для того и другого, а Вы заблудились в своих собственных исчислениях и определениях. )
Для начала попробуйте составить схему, на которой все силы, действующие на самолет и транспортер, будут иметь вектора. А уж потом начинайте рассчет суммы этих сил.

--- Добавлено ---

Ну вот. Начали с физики, а закончили фантастикой?
Да, сцепление есть. А природа этого сцепления какая? Колесо приклеено к ленте? Не смешно.

Вы не читаете, что я пишу, очень жаль. Если бы читали, то поняли бы, что в этом тов. Мирный может смело быть уверен. Повторяю волшебное слово - адгезия. Если значение адгезии будет достаточно высоким, коэффициент трения так же будет очень высоким. И таки да, колесо и лента полотна слипнутся и никакая сила тяги не заставит самолет взлететь.
P.S.
Ну вот, снова продолжаю дискус, что ж такое, надо с этим завязывать. )))

[Mirnyi]

Ну вот. Начали с физики, а закончили фантастикой?
Да, сцепление есть. А природа этого сцепления какая? Колесо приклеено к ленте? Не смешно.

Нет фантастики. Но обсуждать технологии реализации непроскальзывания в рамках этой задачи не считаю нужным.

Насколько я понимаю, вы согласны с тем, что движущаяся лента транспортера создает силу, воздействующую на цетр масс самолета. Под "природой" я предполагал то, каким образом движение ленты транспортера воздействует на центр масс самолета.

Движущаяся лента создаёт силу, воздействующую на покрышку колеса самолёта. Где центр масс значения не имеет, сила к "центру масс" никак не "передаётся". Самолёт, пока он не развалился, можно считать единым телом, а точка приложения силы не имеет никакого значения для рассмотрения прямолинейного движения.

[-comm-]

Вы не читаете, что я пишу, очень жаль. Если бы читали, то поняли бы, что в этом тов. Мирный может смело быть уверен. Повторяю волшебное слово - адгезия. Если значение адгезии будет достаточно высоким, коэффициент трения так же будет очень высоким. И таки да, колесо и лента полотна слипнутся и никакая сила тяги не заставит самолет взлететь.
P.S.
Ну вот, снова продолжаю дискус, что ж такое, надо с этим завязывать. )))

Почему же. Читаю. Только не могу уловить, к чему это.
Если бы в условиях задачи было написано, что колесо вязнет в ленте, приклеено, прибито, имело бы смысл об этом говорить.
О транспортере написано то, что он быстро вращается и разгоняется. К чему придумывать еще что-то? Давайте я тоже придумаю. Самолет способен парить над землей, и у него в шасси есть специальное устройство, которое отстегивает колеса, если они вязнут. Я "победил"?

[MacKenna]

Почему же. Читаю. Только не могу уловить, к чему это.
Если бы в условиях задачи было написано, что колесо вязнет в ленте, приклеено, прибито, имело бы смысл об этом говорить.
О транспортере написано то, что он быстро вращается и разгоняется. К чему придумывать еще что-то? Давайте я тоже придумаю. Самолет способен парить над землей, и у него в шасси есть специальное устройство, которое отстегивает колеса, если они вязнут. Я "победил"?

Нет, не читаете. ) Я еще раз повторяю, условия задачи составлены безобразно - "транспортер не подчиняется законам физики" - этим все сказано, это не условия - это абсурд. Поэтому, каждый подставляет те параметры, которые устраивают его. И, таки да, Вы победили в решении своей задачи, потому что над такой лентой транспортера, которая не подчиняется законам физики, самолет может и парить. )))
В принципе, решать подобные задачи с невнятной формулировкой и ошибками типа "езды самолета" - это потеря времени на глупости. )

[Mirnyi]

Если бы в условиях задачи было написано, что колесо вязнет в ленте, приклеено, прибито, имело бы смысл об этом говорить.
О транспортере написано то, что он быстро вращается и разгоняется. К чему придумывать еще что-то? Давайте я тоже придумаю. Самолет способен парить над землей, и у него в шасси есть специальное устройство, которое отстегивает колеса, если они вязнут. Я "победил"?

Вот именно поэтому не стоит рассматривать дополнительные условия, не оговорённые в задаче.
Колесо по транспортёру КАТИТСЯ, а не скользит, прилипает... и т.д. Ведь колесо - оно для того и существует, чтобы катиться. Обсуждать его неидеальность -значит вводить дополнительные условия от фонаря. А то я могу придумать дополнительное устройство, отстёгивающее двигатель одновременно с Вашим, отстёгивающим колёса.
Кстати, качение без проскальзывания легко реализуется наматыванием бесконечно тонкой, невесомой ленты на покрышку и приклеиванием конца ленты к транспортёру. Хотите попытаться обсудить неидеальность такого решения? это другая задача.

[-comm-]

Нет, парни.
Я готов принять, что транспортер может быстро крутиться и разгоняться, но остальную фантастику обсуждать неинтересно.
Я пас.

[Borneo]

Читайте заново условия задачи - по условиям самолет СТОИТ на ленте транспортера и еще никуда не разгоняется. Что бы начать разгоняться его надо стронуть с места, хотя бы.
Легко, взлет самолета с полевого аэродрома и с бетонной ВПП имеют различия? А взлет самолет по песку в пустыне Сахара с неподготовленной площадки?

Я же просил, не надо ничего придумывать, у нас есть самолет, а не телега/аэросани и есть транспортер, а не Сахара. Поэтому озвучьте условия для самолета и транспортера. И помните что скорость транспортера не может быть больше скорости самолета.

--- Добавлено ---

Подставим отфонарные (реалистичные) цифры - 3 колеса, массой 15 кг каждое радиусом 0,5 метра (считаем момент инерции как у диска I=m*R^2/2), сила тяги 1Тс=10000Н.
Итого потребное ускорение 444 м/с/с(округлил до целого).
Много? Да. Много, но цифра конечная и вовсе не космических масштабов.
Чтобы удержать такой самолёт неподвижным в течении часа, потребуется затратить
8*10^9 джоулей энергии, при максимальной мощности, подводимой лентой к колёсам 1.6*10^7 КВт. Конечная скорость ленты - 1.6 *10^6 м/с, что всё ещё в 200 раз меньше скорости света.

Она его будет держать менее секунды. Потому что по условиям задачи скорость ленты равна скорости самолета, а не окружной скорости его колес. Скорость взлета для самолетов не превышает 80м/с. Поэтому как только скорость ленты достигнет 80-ти м/с, это значит что скорость самолета равна скорости отрыва, и самолет взлетит.

[LeonT]

Всё правильно. С катапульты самолёт тоже взлететь не может. Потому, что не может взлетать с транспортёра.
И с ВПП тоже не взлетит. Потому, что скорость колеса в точке касания земли всегда равна нулю.
Ребят, может в честь 1 апреля тему в юмор? Или в "любую"? А то как-то к БоБу вроде разговор уже и не относится.

[MacKenna]

Я же просил, не надо ничего придумывать, у нас есть самолет, а не телега/аэросани и есть транспортер, а не Сахара. Поэтому озвучьте условия для самолета и транспортера. И помните что скорость транспортера не может быть больше скорости самолета.

--- Добавлено ---


Она его будет держать менее секунды. Потому что по условиям задачи скорость ленты равна скорости самолета, а не окружной скорости его колес. Скорость взлета для самолетов не превышает 80м/с. Поэтому как только скорость ленты достигнет 80-ти м/с, это значит что скорость самолета равна скорости отрыва, и самолет взлетит.

Скажите, пожалуйста, на каком языке я должен писать свои посты, что бы Вы меня поняли?
Я, наверное, в 10-й раз повторяю - так как в задаче нет условий, решать ее невозможно. С чего это Вы решили, что лента транспортера и колеса самолета будут взаимодействовать так, как вы утверждаете? Покажите мне это цитатой в условии задачи. А если там такого нет, то не надо придумывать эти условия самому, так же, как я не стану придумывать условия с песками Сахары и адгезией.
Дайте предельно четко: материал ленты транспортера, материал колес самолета - мы рассчитаем коэффициент трения. И так далее в том же ключе. И не надо рассказывать всем то, что очень хочется услышать самому.
Кто-то там учудил, понаписал ереси в условиях задачи, а взрослые люди сидят и муслоят "езду самолета" и рассчитывают силу трения и тягу в условиях "неподчиняющегося законам физики транспортера", когда для этого нет данных. Не нужно мне говорить, что транспортер не подчиняется законам физики только в том-то и том-то, в условии задачи нет уточнения на этот счет, поэтому, не подчиняется и все. В противном случае Вы решаете другую задачу и она отлична от заданной. В последний раз повторяю - условия в задачах не подставляются по собственному желанию по принципу "тут играем, тут не играем, а тут я рыбу заворачивал".
Выделенное жирным шрифтом - идите и прочтите условия задачи, там сказано, что скорость самолета и скорость полотна транспортера равны, в случае, если самолет едет (двигается) ЕСЛИ - это значит, ЕСЛИ он двигается, он может с места не стронуться, условия в идеальной модели можно создать для этого легко и их тут перечислили предостаточно. Еще в 10-й раз повторяю, если самолет не двигается, он неподвижен как относительно полотна, так и относительно воздушной среды, его скорость равна нулю и скорость транспортера равна нулю, здесь НЕТ противоречия и условия задачи соблюдены.
P.S.
Чуть не забыл спросить, уважаемые оппоненты посмотрели ролик с посадкой самолета на крышу автофургончика, который я выложил? Была ли скорость самолета равна скорости автофургона? Была, и колеса не прокрутились, самолет никуда с крыши не съехал, не пролетел дальше, а встал на ней неподвижно. Это к вопросу о колесах.

[Mirnyi]

Она его будет держать менее секунды. Потому что по условиям задачи скорость ленты равна скорости самолета, а не окружной скорости его колес. Скорость взлета для самолетов не превышает 80м/с. Поэтому как только скорость ленты достигнет 80-ти м/с, это значит что скорость самолета равна скорости отрыва, и самолет взлетит.

А я ещё раз повторю, что постановка задачи, в которой под скоростью самолёта подразумевается скорость самолёта в СО земли, меня вообще не интересует. Я рассматриваю задачу, в которой скорость "езды" самолёта отсчитывается в СО ленты.
И опровергаю расчётом тезис кучи писателей, считающих, что удержать на месте самолёт, раскручивая его колёса принципиально невозможно

[RedAllert]

Уважаемые физики.Если вы ухватились за то, что транспортер не подчиняется законам физики, то он и не подчиняется, т.е. никаких сил трения и прочего он не создает и не взаимодействует с самолетом!.Он волшебный и крутиться со скоростью равной по модулю скорости самолета и все.Сам самолет набирает скорость!!! и транспортер набирает скорость.Если самолет набирает скорость! значит ускоряется.Никаких ограничений взаимодействия движетеля самолета и воздуха нет-Значит взлетит!
Ни про какие самолеты с колесами с 9-ти этажное здание и движетелем со спичечный коробок речи нет!Мы имеем самолет, который умеет взлетать, и он взлетит!Почему у нас самолет висит в воздухе,-потому что наш транспортер не подчиняется законам физики.Это второй вариант ответа для этой задачи.
Остается взаимодействие самолета и воздуха.И не важно даже в каком положении находиться транспортер и самолет по отношению к горизонту.Он может находиться как угодно и в любом месте пространства,даже "вверхтармашками" - транспортер то волшебный!

Сообщение от =e95=Vorobey
А по самолёту... уберите из под самолёта ленту вообще, подвесьте его на воображаемой нитке. Колёса останутся неподвижными, а самолёт будет двигаться только за счёт винта. А Vокружная, ни как не может быть = Vnтранспортёра в данной задаче, если только это ни делается умышленно режимом работы винта. Тут зависимость от ленты нулевая. Представьте стоит тележка на ленте, а вы эту тележку тянете за верёвку стоя вне ленты, тока опоры для вас будет земля, для винта воздух. И как бы лента не крутилась быстро вы стянете эту тележку с ленты, также как винт стянет с ленты самолёт. Тут суть понять,проникнуться и самому станет смешно...

Ну а господам физикам предлагаю выпить коньячку и угомониться. Полет на ноже без крыла и посадка, разберитесь пожалуйста с этим моментом

[kiv]

Детский сад продолжается...Почитал ... Оборжался ... Лучше уж теорему пифагора доказали каким-нибудь новым ХХ-м способом - пользы больше будет.

[Borneo]

Скажите, пожалуйста, на каком языке я должен писать свои посты, что бы Вы меня поняли?
Я, наверное, в 10-й раз повторяю - так как в задаче нет условий, решать ее невозможно. С чего это Вы решили, что лента транспортера и колеса самолета будут взаимодействовать так, как вы утверждаете? Покажите мне это цитатой в условии задачи. А если там такого нет, то не надо придумывать эти условия самому, так же, как я не стану придумывать условия с песками Сахары и адгезией.

Я ничего не придумываю, я лишь напоминаю об условиях задачи которые ты стремишься нарушить, чтобы самолет не взлетел.

Дайте предельно четко: материал ленты транспортера, материал колес самолета - мы рассчитаем коэффициент трения. И так далее в том же ключе. И не надо рассказывать всем то, что очень хочется услышать самому.

Коэффициент трения - бесконечность. Сцепление мах, колесо не проскальзывает. Скорость самолета равна скорости ленты.

Чуть не забыл спросить, уважаемые оппоненты посмотрели ролик с посадкой самолета на крышу автофургончика, который я выложил? Была ли скорость самолета равна скорости автофургона? Была, и колеса не прокрутились, самолет никуда с крыши не съехал, не пролетел дальше, а встал на ней неподвижно. Это к вопросу о колесах.

Если на ролике был штиль, то да. А если имел место ветер, то скорость автомобиля не равнялась скорости самолета.

--- Добавлено ---

А я ещё раз повторю, что постановка задачи, в которой под скоростью самолёта подразумевается скорость самолёта в СО земли, меня вообще не интересует. Я рассматриваю задачу, в которой скорость "езды" самолёта отсчитывается в СО ленты.

Если тебя не интересует задача из инструкции с БзБ, то что ты делаешь в этой теме?

[Mirnyi]

Если тебя не интересует задача из инструкции с БзБ, то что ты делаешь в этой теме?

В задаче "из инструкции" не определена однозначно система отсчёта, поэтому, твоя задача настолько же "из инструкции", как и моя

[Borneo]

В задаче "из инструкции" не определена однозначно система отсчёта, поэтому, твоя задача настолько же "из инструкции", как и моя

Система отсчета определена словом - самолет. Для самолетов СО не указывается, потому что и дураку ясно какая СО используется для самолетов. Например смотрим для самолета Ан-12:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Ан-12

Лётные данные
максимальная скорость {км/ч} 686
крейсерская скорость (км/ч) 570

СО не указана, но всем известно какая СО относительно которой отсчитали скорость 686км/ч, потому что для самолетов СО по умолчанию определена однозначно.
Тоже самое и для автомобиля, например Лада 2107: http://ru.wikipedia.org/wiki/Lada_2107

Характеристики Динамические
Макс. скорость: 150 км\ч

И опять СО не указана, но любой дурак ответит, что эта скорость не относительно Луны.
Так что нечего выдумывать свои СО к задаче, где они не указаны. Если явно СО не указана, то используем их по умолчанию, а не выдумываем разные СО для самолета и для ленты, получая потусторонние силы трения из ниоткуда.