[Mechanica] Vliegtuig op loopband

[Jan van de Velde]

Of kan je mij een voorbeeld geven waarbij de wielen van een vorwerp draaien, maar het vrije vorwerp niet beweegt?

een fiets ondersteboven

een auto op een rollenbank

ZvdP en anderen:

ga naar de sportschool.

neem een klein fietsje mee.

zelf ga je naast de loopband staan

zet de fiets op de loopband, houdt de fiets vast en start de loopband.

beweeg de fiets op en neer, afwisselend met de loopband mee en er tegenin.

Je kunt de fiets net zo moeiteloos heen en weer duwen als dat de staalmotoren het vliegtuig over de loopband duwen.

zonder één centje pijn.

Het is net alsof de loopband er niet is

tenzij de kogellagers van je fietswielen zitten vastgeroest....

[Jekke]

Wat het anker er in komt te doen, dat snap ik niet goed.

Wat ik bedoelde is dat je eerst een uitleg moet geven waarom het vliegtuig niet stil staat to de waarnemer. Maar wat er gedan werd, was meteen aangenomen dat het vliegtuig bewoog tov de waarnemer en daar dan de conclusie uit getrokken dat het vliegtuig kan opstijgen.

Maar:

Er wordt steeds gezegd dat de wielen door de band worden beïnvloed, maar het vliegtuig hiervan niets ondervindt.

Als wielen draaien, oefenen ze een kracht uit op het voorwerp dat er aan vasthangt, toch?

Als de band de snelheid van de rotatie van de wielen beïnvloedt, dan wordt de snelheid van dat vliegtuig toch ook beïnvloed?

Of kan je mij een voorbeeld geven waarbij de wielen van een vorwerp draaien, maar het vrije vorwerp niet beweegt?

Vraagje: als de band al aan het rollen is, en het vliegtuig begint dan te rijden, en op te trekken tot de snelheid van de band, dan zijn we het er toch over eens dat het vliegtuig niet zal kunnen opstijgen?

ja ze oefenen een kracht uit, maar zo ook de straalmotoren,

ik kan je een voorbeeld geven: een auto die op de band rijd: als de band tov de grond een snelheid -100 heeft en de auto tov de band een snelheid +100 heeft de auto tov de grond een snelheid 0 en toch bewegen zijn wielen

op het laatste: nee daar ben ik het niet mee eens: als het vliegtuig optrekt tot de snelheid van de band heeft het een snelheid verschillend van nul en zal het dus kunnen opstijgen!

[Jan van de Velde]

Ik wandel op een loopband met 5 km/h, de loopband met -5km/h  

Is mijn snelheid 10km/h tov de band?

Als jij wandelt met een snelheid van 5 km/h t.o.v. de waarnemer die naast bde band staat, ja.

En voordat je verder gaat: Jij staat niet op wieltjes. Jouw schoenzolen zetten zich af tegen de baan. Het vliegtuig doet dat niet.

[ZVdP]

Of kan je mij een voorbeeld geven waarbij de wielen van een vorwerp draaien, maar het vrije vorwerp niet beweegt?

een fiets ondersteboven

een auto op een rollenbank

ZvdP en anderen:

ga naar de sportschool.

neem een klein fietsje mee.

zelf ga je naast de loopband staan

zet de fiets op de loopband, houdt de fiets vast en start de loopband.

beweeg de fiets op en neer, afwisselend met de loopband mee en er tegenin.

Je kunt de fiets net zo moeiteloos heen en weer duwen als dat de staalmotoren het vliegtuig over de loopband duwen.

zonder één centje pijn.

Het is net alsof de loopband er niet is

tenzij de kogellagers van je fietswielen zitten vastgeroest....

De fiets ondersteboben beweegt zich niet voort op het oppervlak waar de wielen zich tegen verzeten.

Het vliegtuig blijft op de rolband rijden,

maar telkens gaat de rolband naar achteren, en neemt toch het hele vliegtuig mee;

zodra je de band in beweging zet, zet je alles wat op die band ligt in dezelfrde beweging.

Ok, dus ook als de band eerst beweegt.

Leuk, dan heb ik een voorbeeldje.

We zijn het er over eens dat een auto wel stil blijt.

De aarde kun je beschouwen als een band.

We nemen een auto en een vliegtuig, en twee waarnemers, 1 op de aarde, 1 buiten de aarde.

Vliegtuig en auto rijden even snel als de aarde draait.

Dus, waarnemer op aarde: ze rijden even snel, dus ze moeten even ver komen?

Waarnemer twee: het vliegtuig wordt niet gehinderd door de aarde, de auto wel.

Het vliegtuig geraakt verder dan de band.

Een kleine tegenstelling.

ik kan je een voorbeeld geven: een auto die op de band rijd: als de band tov de grond een snelheid -100 heeft en de auto tov de band een snelheid +100 heeft de auto tov de grond een snelheid 0 en toch bewegen zijn wielen  

De auto rijdt toch gewoon met 100 km/h op de band?

zet de fiets op de loopband, houdt de fiets vast en start de loopband.  

De fiets heeft nu dezelfde snelheid als de band. Als we de fiets bewegen, dan geven we de fiets toch een grotere snelheid, terwijl de band even snel gaat,

dat is niet conform met de opgave...

[ZVdP]

Misschien nog iets dat we kunnen uittesten.

Ik rijd met een fiets, aangedreven met de wielen, met dezelfde, tegengestelde snelheid als de band.

Ik blijf dus fietsen naast de persoon naast mij

Ik stop met rijden, de fiets wordt niet meer aangedreven door de banden,

en de fiets zou ineens niet meer naar achteren worden getrokken door de band.

Ik zou dus ineens verder geraken dan de persoon die naast mij staat of tenminste op zijn hoogte blijven? (voor een tijdje althans, tot de wrijving de snelheid teniet gedaan heft)

[Wimpie44]

Neem het voorbeeld van een luchtkussen voertuig, een soort Hoovercraft. Die heeft helemaal geen wielen, die blijft gewoon hangen boven het water- of landoppervlak. De voorstuwing die verantwoordelijk is voor de voortbeweging, geschiedt volledig tov de lucht rondom de Hoovercraft. Wat er onder de Hoovercraft gebeurt met grond of water is binnen grote grenzen onbelangrijk.

Met een Hoovercraft is het effect van stromend water (rivier) anders als met een boot in het stromend water.

Uit dit voorbeeld zou het verschil tussen een vliegtuig op een rolband en een auto op een rolband duidelijk moeten zijn. Het principe van de relatieve en absolute beweging is hetzelfde.

[ZVdP]

Neem het voorbeeld van een luchtkussen voertuig, een soort Hoovercraft. Die heeft helemaal geen wielen, die blijft gewoon hangen boven het water- of landoppervlak. De voorstuwing die verantwoordelijk is voor de voortbeweging, geschiedt volledig tov de lucht rondom de Hoovercraft. Wat er onder de Hoovercraft gebeurt met grond of water is binnen grote grenzen onbelangrijk.

Met een Hoovercraft is het effect van een stromend water (rivier) anders als met  een boot in het stromend water.

Plaats wielen onder die boot, drijf de boot aan, zonder de wielen te gebruiken.

En ik zou dan, tijdens het rijden, aan de wielen draaien van die boot,

dan beïnvloedt dit wel degelijk de snelheid van deze boot.

Is er een situatie in de fysica waar dit niet geldt: a dan b, dus b dan a?

(Zou goed kunnen hoor, ik kan echter niet meteen iets vinden.)

Er werd gezegd: als het vliegtuig rijdt, dan draaien de wielen, maar als de wielen draaien op de band, dan bepalen zij niet de beweging van het vliegtuig.

[Wimpie44]

Zie de wielen in dit vraagstuk als puntmassa, zonder massa en noemenswaardige afmetingen. Neem aan dat de wrijvingscoefficient 0 is, dan is de weerstand die de wielen van het vliegtuig ondervinden 0. Je hebt nu puur te maken met een simpel kinematica probleem. Vergeet even of het vliegtuig wel of niet op kan stijgen. Het gaat erom of het vliegtuig tov de vaste grond en omringende lucht in beweging komt en dus snelheid kan ontwikkelen. In principe is het dan zo dat als het vliegtuig stilstaat en men de rolband naar links laat draaien, dat het vliegtuig gewoon op z'n plaats blijft staan. Als je de rolband stilzet, en dus niet beweegt, evenals de stilstaande lucht, dan zal het vliegtuig kunnen rollen naar rechts, zonder dat de rolband in beweging komt. De wrijving van de wielen op de rolband is immers 0. Toch zal het vliegtuig tov de vaste grond dus naar rechts bewegen.

Is dit vereenvoudigde voorbeeld duidelijk ?

[Odyssius]

Ik heb een dikke drie kwartier over gedaan om het te lezen, dus vergeef me als ik iets over het hoofd heb gezien.

Wat ik niet duidelijk heb gelezen is hetvolgende:

De transportband, loopt die in dezelfde richting als het vliegtuig naartoe wilt of de tegengestelde? Want als het een tegengestelde richting is: dan gaat (volgens mij) het vliegtuig stilstaan (vectorieel : <--straalmotoren--- |---transportband-->; bijde pijlen even lang in tegengestelde richting.) Gevolg is hiervan het vleugels stilstaan.

Omdat een vliegtuig opstijgd door de vorm van zijn vluigels die een opwaartse beweging veroorzaken (door de lucht die eronder komt, zie proef Technopolis bij hoge snelheid. Maar omdat er geen luchtsnelheidverschil is lucht - vleugels, zal hij (wederom, volgens mij) niet opstijgen.

Als het echter is dat de transportband met dezelfde richting zich voortbeweegt, dan is het denk ik logis: het vlieguit zijn versnelling verdubbeld (Einstein buiten beschouwing gelaten) , vleugels krijgen sneller een opwaartse beweging.

Ik ben nu klaar om te worden afgeschoten met beledigingen dat 'k het niet heb gelezen, wat ik wel gedaan heb, maar na drie kwartier word je wel wat knetter.

[ZVdP]

De wielen draaien. Wat gebeurt er dan?

Ze proberen vooruit te rollen.

Ze nemen het vliegtuig boven zich met zich mee.

Hoe kan een wiel nu draaien zonder dat dit het bovenstaande voorwerp in beweging zal brengen.

'ze draaien los van het vliegtuig' meen ik hier ergens gelezen te hebben.

Maar een losdraaiend wiel verplaatst (of wil zich verplaatsen) naar voren,

ze neemt hierbij het voorwerp boven zich mee. Aangedreven via die wielen of niet.

Iemand kritiek op het aarde-auto-vliegtuigmodel?

[Jan van de Velde]

Odyssius, niemand kan je niet kwalijk nemen dat je er knetter van wordt. Volgens mij is iedereen die zich met dit topic bemoeit zo zoetjes aan ook. Welkom bij de club.

Dat je de situatie fout beoordeelt, ach, dat is je gezien het aantal door elkaar heen lopende berichten niet aan te rekenen. Het is een zootje geworden.

Moderator Bart had dit topic al eerder willen sluiten. Dat lijkt zo zoetjes aan een wijze beslissing, al was het maar ten bate van de volksgezondheid.

De onovertuigden zullen toch niet overtuigd worden totdat er een sluitend , parallel en alledaags voorbeeld is gevonden.

De hele kwestie draait om de vraag:

ZET HET VLIEGTUIG ZICH AF TEGEN DE TRANSPORTBAND,

OF ZET HET VLIEGTUIG ZICH AF TEGEN IETS DAT GEEN VERBAND HEEFT MET DE TRANSPORTBAND.

THAT IS THE QUESTION. 8)

Ik hou er tot nader order mee op...

[Odyssius]

ZET HET VLIEGTUIG ZICH AF TEGEN DE TRANSPORTBAND,

OF ZET HET VLIEGTUIG ZICH AF TEGEN IETS DAT GEEN VERBAND HEEFT MET DE TRANSPORTBAND.

Ben ik juist als ik het zo verwoord (kwestie van kunnen volgen): Zet het vliegtuig zich af tegen de transportband ---- v(transportband) < v(draaisnelheid wieltjes) (als de transportband in tegengestelde richting draaid dan het vliegtuig naartoe wilt

en :

ZET HET VLIEGTUIG ZICH AF TEGEN IETS DAT GEEN VERBAND HEEFT MET DE TRANSPORTBAND

dit snap ik niet, tegen wat kan het zich afzetten?

[ZVdP]

Ik wil het best wel geloven, maar dan wel met betere argumenten.

We weten allemaal dat het vliegtuig zich afzet tegen de lucht.

Ik denk dat de vraag eerder is: doet het er toe waartegen het vliegtuig zich afzet?

Maar doet dit er toe?

Volgens mij niet.

Waarom?

Het vliegtuig rijdt over de band, en de band gaat naar achter, het heeft een snelheid tov die band. Of die band nu stilstaat of beweegt.

Nogmaals:l hoe kunnen wielen los draaien van het voorwerp?

Dat is het enige wat ik even uitgelegd wil zien voordat je mij ivertuigd.

[Jan van de Velde]

IK DURF HET BIJNA NIET MEER TE ZEGGEN:

EEN VLIEGTUIG IS GEEN AUTO

BIJ EEN AUTO DRIJFT DE MOTOR DE WIELEN AAN, DIE DAARDOOR TEGEN DE AARDE DUWEN, DIE DAARDOOR DE AUTO VOORUITDUWT.

BIJ EEN VLIEGTUIG WORDEN DE WIELEN NIET AANGEDREVEN.

ZET HET VLEIGTUIG STIL MET HET NEUSWIEL OP DE BAND EN DE ACHTERWIELEN OP HET ASFALT.

HET NEUSWIEL ZAL DRAAIEN.

MAAR HET VLIEGTUIG GAAT NIET ACHTERUIT.

LAAAT DE BAND TIEN KEER ZO HARD DRAAIEN

HET NEUSWIEL ZAL TIEN KEER ZO HARD DRAAIEN

MAAR HET VLIEGTUIG GAAT NOG STEEDS NIET ACHTERUIT.

[ZVdP]

Waarom zit je steeds tegen me te zeggen dat een vliegtuig geen auto is?

Heb ik dat ergens beweerd?

Ik heb nooit ontkent dat een vliegtuig zijn stuwkracht van de lucht krijgt.

Ik zal er eens een nachtje over slapen en er morgen eens iets over vragen aan de leerkracht fysica.