Kleines Rätsel zum Semesterstart:
ein Flugzeug steht auf einem Laufband, dass so lang und breit wie eine Startbahn ist.
Eine automatische Steuerung setzt das Laufband automatisch in bewegung, sobald die Räder des Flugzeugs sich drehen, und zwar immer mit der gleichen Geschwindigkeit der Räder, nur in die entgegengesetzte Richtung.
Das Flugzeug setzt zum Start an.
Was passiert?
Nichts. Die Luft bewegt sich ja nicht über die Flügel, von daher gibts kein Auftrieb.
Ich würde sagen, gar nichts passiert, da kein Luftstrom, der um die Tragflächen gleitet. Aber das wäre ja viel zu langweilig, also sag schon!
Das Flugzeug wird ja nicht durch die Räder angetrieben, sondern durch die Triebwerke. Sofern allerdings das Laufband _sofort_ (t = 0) auf eine Änderung der Drehgeschwindigkeit der Räder reagiert, dürfte das dazu führen, dass sich die Räder nach einiger Zeit mit Lichtgeschwindigkeit drehen. Bei Lichtgeschwindigkeit geht die Masse bekanntlich gegen unendlich, folglich bildet sich an jedem Rad ein kleines schwarzes Loch. Die Räder werden eingesaugt, das Laufband bleibt stehen, weil es eben keine Räder mehr gibt. Genügend Triebwerkskraft vorausgesetzt (die Gravitation der Schwarzenlöcher muss überwunden werden!) sollte das Flugzeug nun abheben können.
(Physiker würden sich jetzt vermutlich im Grabe rumdrehen…)
Der Formulierung nach bleibt das Flugzeug immer stehen, da die Räder ja nicht spontan anfangen sich zu drehen und somit überhaupt nix passiert.
Coolcat verzerrt den Raum.
Das Flugzeug hebt ab.
Flugzeuge werden nie über die Räder angetrieben. Bei einer “normalen” festen Landebahn hat ein Flugzeug in der Startphase nur einen Laufgrad. Wenn es die Turbinen volle Möhre laufen lässt bewegt es sich in Richtung dieses Laufgrades. Selbst wenn man die Handbremse anziehen würde, würde sich das Flugzeug bei vollem Turbinenschub in Bewegung setzen und starten.
Durch die Annahme eines Laufbandes gibt man dem Flugzeug-Bodensystem einfach einen Freiheitsgrad mehr. Die Räder können sich drehen, unabhängig davon ob sich das Flugzeug in Beziehung zu einem festen Punkt (z.B dem Tower oder dem Landebahnende) bewegt. Wenn man die Turbinen jetzt auf vollen Schub stellt, stößt sich das Flugzeug an der Luft ab (und nicht auf der Landebahn). Ob sich die Räder oder die Landebahn oder was auch immer jetzt zusätzlich anfangen zu bewegen ist völlig irrelevant. Kann ja sein. Aber das Flugzeug wird trotzdem in Bezug auf das Landebahnende oder den Tower schneller. Und dann auch so schnell, dass es abhebt.
Geschwindigkeit der Räder ist in meinen Augen U/min. Da das Laufband mit selber Geschwindigkeit “dreht”, wegen seiner Länge jedeoch weitaus mehr Strecke pro Umdrehung zurücklegt, wird das Flugzeug nach hinten geschoben ^^