Задача — Самолет (реактивный или винтовой) стоит на взлетной полосе с подвижным покрытием (типа транспортера). Покрытие может двигаться против направления взлета самолета. Оно имеет систему управления, которая отслеживает и подстраивает скорость движения полотна таким образом, чтобы скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна. Вопрос: сможет ли самолет разбежаться по этому полотну и взлететь?
Ссылки по обсуждению этого вопроса:
1 2

Ещё пара ссылок:
3 4

не взлетит. потока воздуха навстречу нет

Согласен, ни хрена он не полетит!

элементарные основы физики....
Какого хрена он взлетит, если потока воздуха, огибаюшего крыло нету.... откуда подьемной силе взяться-то....

По-моему, тут возможны 3 варианта:

1) Условия задачи некорректны
2) Если их все-таки засчитать корректными, то при начале движения самолета колеса начнут крутиться с ускорением увеличивающимся в геометрической прогрессии, и через короткое время скорее всего сломаются - самолет не взлетит
3) Пилот блокирует колеса - их скорость 0 и скорость полосы тоже соотв. 0. Если при это реактивная\винтовая тяга окажется выше скорости трения (и колеса\стойка опять же не отвалятся ), то самолет взлетит

З.Ы. Что касается отсутствия потока воздуха вокруг крыла, то это полная х..ня, т.к. самолет вперед двигаться БУДЕТ, и отсюда как раз следует некорректность задачи, так как движение дорожки с обратной скоростью колес практически недостижимо, т.к. в каждый момент времени скорость колеса относительно полотна будет равна (Vдорожки + Vсамолета относительно земли), а так как скорость самолета не равна 0 (он все-таки тронется при включении двигателя) то такое условие изначально не реально (a+b <> a, если b <> 0), а значит и задача не корректна

Если все-таки идеализировать условия (как это принято в физике ), то имхо взлетит. И вот почему. В отличие от автомобиля, у которого вращательное движение колес преобразуется в поступательное за счет силы трения (и который никуда не поедет если полотно дороги будет своим обратным поступательным движением будет нейтрализовывать силу трения), у самолета поступательное движение получается за счет работы двигателей (не важно каких - турбовинтовых или реактивных - и там и там принцип обратной тяги), и точка приложения силы приложена не к колесам, а к крыльям (или фюзеляжу), к которым прикреплены двигатели. Поэтому неработающие шасси всего лишь заставят двигатели работать на повышенную тягу, но не помешают начать движение и, как следствие, возникновение аэродинамических сил побъема. Но это конечно идеал, при котором кстати ускорение раскрутки колес стремится к бесконечности. В реальности это конечно не произойдет - вот и некорректность условия.

А толку-то от того, что двигатели работать будут. Двигатели толкают крылья вперед и придают им движение относительно массы воздуха. Воздушный поток создает зону разреженного воздуха над (не под - это была ошибка) крыльями, огибая их (особая форма крыльев), за счет чего и возникает подъемная сила. Нет движения воздуха и крыльев относительно друг друга - нет подъемной силы.

Вот именно что двигатели толкают крылья, а с ними и фюзеляж и колеса. А движение колес относительно поверхности мешает этому движению, но не может его нейтрализовать никак - точки приложения силы разные А законы аэродинамики тут ни при чем - они следствие поступательного движения крыльев

2 starsoft:
Согласен, шасси сломаются при преодолении какого-то порога скорости.
Если даже взять "идеальные" условия, при которых этого не произойдет, крылья будут всё время оставаться в статичном положении, то есть до аэродинамики дело просто не дойдет.

Вроде друг с другом соглашаемся, но понимаем все по разному - самолет относительно земли (и соотв. воздуха) двигаться БУДЕТ, соотв. при определенной скорости появится и подъемная сила, если до этого не отвалются колеса и он не рухнет
Это достижимо либо если в подшипниках сила трения равна 0 (а значит они будут увеличивать скорость до бесконечности), либо если они заблокированы. К примеру, представим самолет на заблокированных железнодорожных колесах стоящий на рельсах. И рельсы будут пытаться ЖВ двигаться навтречу с обратной скоростью. Мой вывод - самолет взлетит

Или другой пример - гидроплан на воде, и встречное течение. Здесь он имхо тоже должен взлететь (реактивный 100 пудов взлетит, только я реактивных гидропланов не встречал )

Нее загадка конечно интересная, но я скажу категорично, все гавно!!! Если пилоты трезвые, то не взлетит..

Интересно, послушать умных дядюшек с высшим образованием и некоторых наверно не одним, проходившие курс физики в универах и спорящих о таких глупостях (щютка)
Да! А если усложнить задачу, вы, господа-присяженые-заседатели, еще не учли тот фактор, что тот же самое полотно транспортер при большой скорости вращения будет создавать порыв воздуха. И по идее с одной стороны крыльев должно образовыватся разряженное давление (зона разреженного воздуха) только вот где? Под крыльями, или наобарот...

Ну ладно, попробую объяснить так:
Предположим, что самолет начал разгоняться. Турбины двигают вперед корпус самолета. Колеса начинают катиться по транспортеру, под действием силы, вызванной поступательным движением корпуса, а также силы тяжести, прижимающей их к транспортеру и силы трения, обеспечивающей сцепление с таковым. Транспортер мешает колесам катиться? НЕТ! Они катятся по транспортеру свободно. Предположим, что самолет за секунду прокатился по транспортеру на 1 метр вперед. Это должно вынудить сдвинуться транспортер, но только не относительно самолета, а относительно земли, на тот же самый метр за эту же секунду, только в противоположном направлении. Итак, получаем, что самолет прокатился по транспортеру, изменив свое местоположение на +1 метр относительно земли и транспортера, но транспортер за это же время изменил свое местоположение на -1 метр относительно земли. Итого: самолет за секунду сдвинулся на 1 метр относительно транспортера, и на 1-1=0 метров относительно земли. Далее последует только увеличение скорости самолета, относительно транспортера, и пропорциональное увеличение скорости транспортера (с движущимся по нему самолетом) относительно земли. В системе координат, где точкой отсчета является транспортер, самолет может развить любую посильную скорость. Но в той системе координат, которая исчисляется относительно земли, самолет будет неподвижен, так как система координат "транспортер" будет двигаться относительно земли с противоположным вектором и такой же скоростью. А воздушные массы принадлежат именно к системе координат земли. Так что взлета не произойдет. Ибо аэродинамике взяться просто будет неоткуда. Не думаю, что плоский транспортер (шириной с взлетную полосу, ведь?) сможет создать настолько сильный поток встречного для самолета воздуха, чтобы это хоть на что-то смогло повлиять.

И Zolo прав - разреженный воздух получается НАД крыльями.

Самолет отталкивается от воздуха. И, при надлежащем соотношении (трение колес о землю)\(тяга двигателя самолета) самолет будет двигаться в какую сторону я бы его колеса не крутил.
В твоих рассуждениях я не согласен со следующим утверждением: с какой бы скоростью не двигался "транспортер", он будет не двигать самолет, а крутить его колеса, что не одно и тоже (самолет будет двигать его двигатель, о чем я с самого начала и пытаюсь сказать)

Как вариант рассмотрим следующую модель:
Стоит самолет на "транспортере". Транспортер начинает двигаться. В моей модели самолет остается стоять относительно земли, у него будут только крутиться колеса (потому-что так можно понять условие задачи).
А теперь включаем у самолета двигатель... дальше все понятно?

2 Alonzo:
Да, согласен! Одно я таки не учел: массу самолета и силу инерции! Транспортер, сдвигаясь, действительно запросто может не сдвинуть самолет, а просто прокрутить его колеса. Но по условию-то, скорость транспортера синхронизирована со скоростью вращения колес самолета. А получается что: за секунду самолет прокатит на колесах метр по транспортеру. Транспортер за эту секунду отъедет назад, относительно земли, на метр и еще один метр отмотает колесами самолета. Итого, скорость колес выйдет 2м/с, а транспортера - 1м/с. И от этого разрыва никуда не деться. Самолет взлетит, но основное условие задачи при этом будет нарушено.

Какие будут мысли?


ЗЫ. 6 утра, мля! Пораньше лечь спать собирался, называется!
Убил бы того, кто эту хрень про самолет придумал.

Тааакс Я как и kvappa убил на эти самолеты всю ночь. Этому человеку, кто придумал такой вопрос надо в голову гвоздь забить
И могу сказать, что Як-141 сможет.

Мы с другом пришли к мнению, что всё будет зависеть от того, сможет ли мощность двигателя самолета преодолеть силу трения колес с полотном. Но для этого нужны фактические данные самолетов - вес, мощность двигателя, etc...

Ну вы блин даете....
Kvappa все правильно расписал... Сложим сумму скоростей колес и транспортера, чтобы узнать скорость самолета относително земли. Получаем 0 !!!! (по условию задачи)
Значит, самолет будет стоять на месте... и здесь совсем не важно какои у него двигатель или даже кто его сзади токает.
Теперь рассмотрим как летают самолеты... За счет особой формы крыла самолетa (сверху оно болше выгнуто), путь, который проходит воздух сверху крыла и под ним разный... Таким образом сверху крыла создается разреженное давление, которое как-бы затягивает самолет вверх (подьемная сила). Величина етой силы пропорционална скорости воздуха, огиваюшего крылo, а значит скорости движения самолета относително воздушного потока (или если принять, что ветра нету, то скорости движения относително земли).
Чтобы самолету взлететь, ему турбина вообше не нужно... можно просто разогнать его до нужной скорости и обычным приводом (как у машины).. Вспомните например планеры, которые разгоняют лебедкой.
Двигатель самолету (будь то турбина или пропелер или реактивный) нужен, чтобы поддерживать ету скорость уже в воздухе, т.к. там колесами не разгонишся.

Чтобы самолет взлетел с места нужно создать встречный воздушный поток, причем довольно силный... например, если ветер будет 300 km/h, то самолет может взлететь с места (проблема толко.... чтобы при таком ветре удержать его на месте в воздухе, то нужнa противоположная сила - турбина или пропеллер... короче.. теже яица, только в профиль)


Если бы самолет при таких условия как в задаче взлетал, то подумайте сами, нафига делать вообше полосу разгона на авианосцах.... можно просто поставить транспортер и врашать его...

Если бы самолет был математической абстракцией, тогда ты бы мог спокойно сложить сумму скоростей, но в данном случае самолет как раз настоящий, т.е. надо учитывать силу трения колёс с покрытием. А она не безгранична. А насчёт авианосцев - кто сказал, что транспортер такой можно построить? Он-то как раз выдуманный. К тому же им садиться придётся куда-то

так не спорьте
я уже попробовал - взлетает

если серезно то старсофт прав - самолету пох ета лента - он толкается от воздуxа

В том-то и дело, раз других даных нету (вес самолета и т.д.), чтобы вычислить силу трения, то они или не важны в условии задачи или сила трения применяется зa 0 (в физике такое часто встречается)....
Вообше я думаю так... ету задачу надо упростить....
С тем фактом, что если скорость самолета относително земли (не ленты) ну или воздуха равна нулю, то он не взлетит согласны думаю все... (кто нет, почитайте учебник по физике)
Теперь стоит разобраться будет-ли она равно нулю....
Т.е. условие задачи тоже, толко вопрос теперь:
Сможет ли самолет двигаться вперед, причем с достаточно скоростью?

2 nemos2000:
ты сам то понял чего сказал? "Если скорость самолоета относительно земли равна 0 по условию, то нужно выяснить равна ли она нулю".
А то, что сказал Дима, имелось ввиду, что задача задана некрректно.
Впопрос какой? Не "двигается_относительно_земли или нет", а "взлетит или нет". Ракета у которой масса небольшая, а движек мощный взлетает спокойно без всяких встречных потоков воздуха, а современный истребитель - это та-же ракета, только с крыльями для стаюилизации и управляемости полета.

Весь прикол в том, что если существующие двигатели могут развивать такую мощность, которая компенсирует силу трения колёс с полотном, самолет просто поедет вперед, а вот насчёт взлетит - хрен его знает, т.к. нужно набрать соответствующую скорость, а полотно-то не стоит на месте... Короче, с математическим двигателем, мощность которого тоже растёт неограниченно, самолет наверное взлетит, а вот с обычным - вряд ли.

Я предлагаю изменить условия задачи...
Предлагаю заменить транспортер на бронетранспортер..... и приварить к самолету
... тогда я думаю точно не взлетит

то SlipJ:
причем здесь ракета.... ракету запускают не горизонтально а вертикально !!!!
У самолетов турбина/пропеллер/реактивный двигатель предназначен, что-бы разгонять самолет по X-координате, а крылья и закрылки, чтобы перенапраблять ету силу по Y-Координате....
Все очень просто...

Если ты положиш ракету (без всяких крыльев) горизонтально... хотел-бы я посмотреть куда она у тебя взлетит...

Хватит паритса!!! Взлетит самолет!!!
Все элементарно!!! Сел, завел, слегка прогрел двигатель и без всяких левых запарок вертикально вверх взлетел!!! а эта хрень которая якобы должна в низу крутитса саавсем для другого!!! как только самаль взлетел прибегают новобранцы и начинают тренероваться!!! марш бросок, кто самый слабый и дохлый отставая и видя взаде конец крутяшейся под ногами дорожки "взлетной" и то что если он шас еб....в низ начинает быстрее двигать ногами в противном случае падает в низ в здароовую кучу гавна!!!
все.

Че то как то не интересно Я тут высказал мысль что Як-141 сможет взлететь и не кто даже не попытался опровергнуть/подтвердить данное утверждение...
Итак, если вектор направления тяги двигателя и вектор движения полотна транспортера будут коллинеарны (а точнее обратный вектор), то НЕ ВЗЛЕТИТ
А если изменить вектор тяги двигателя, (если вектор направления тяги двигателя и вектор движения полотна транспортера будут НЕ коллинеарны то самолет ВЗЛЕТИТ!

Как это в случае с Як-141 или AV-8A «Харриер» II , Си Харриер FRS

Соглассен, париться не надо....
Мне понравился такой ответ:
- Наш взлетит, взражеский нет..

.. а вообше, я думал, что знаю законы физики, все-таки на физмате учился....
но такой, чтоб ракеты взлетала, если ее горизонтально направить... хммм
даже не знаю, какая ето сила ее вверх то тянуть будет? Ну если конечно считать, что силы притяжения нету... то тогда можно представить, т.к. земля круглая

2 Zolo:
Коллинеарны, не коллинеарны... Ты когда-нибудь слышал про первую и вторую космическую скорости?

Сила притяжения вниз тянет, сила двигателя вперёд, а земля не плоская вроде...

Я это так себе представляю - в общем разогнался самолёт на этом самом транспортере до нужной скорости; стоя на месте относительно земли, подпрыгнул немного и вися в воздухе на месте начал разгоняться до нужной скорости тоже относительно земли. Мда интересно
И вообще, нашли над чем мозги парить

полетит, не полетит. он просто не удержится на транспортере, ведь он разгоняется не с помошю колес (как машина) а с помошю тяги винта (и я не именю в виду Windows) !!!