Lähteekö lentokone lentoon liukuhihnalta?

[quote author="Vierailija" time="11.01.2015 klo 21:44"]

[quote author="Vierailija" time="11.01.2015 klo 20:51"]

Miettikääs av-sherlockit ihan tavallista juoksumattoa. Mies juoksee täyttä vauhtia ja hihna pyörii alla. Meneekö juoksija eteenpäin? Suhteessa mattoon kyllä, suhteessa ympäristöön ei. Sama tilanne lentokoneella. Eihän se mihinkään nouse vaan pysyy paikallaan.

[/quote]

Laita pyötuoli juoksumatolle, istu siihen, nosta ja jalat ilmaan, ota kaiteista kiinni, ja laita matto pyörimään. Pysytko paikallasi, vai lähdetkö taaksepäin?

Jos nyt vedät itseäsi käsillä eteenpäin, niin pysytkö paikallasi, vai liikutko eteenpäin?

[/quote]

*pyörätuoli

640 km/h

Haiskahtaa vahvasti siltä että miehet kiistelevät tästä aiheesta täällä. Uskomatonta, näin monta miestä av-palstalla.

Entäs jos kone laitetaan tuulitunneliin joka puhaltaa ilmaa toiseen suuntaan samalla vauhdilla kuin suihkumoottori puhaltaa sitä toiseen suuntaan?

[quote author="Vierailija" time="12.01.2015 klo 14:06"]

Entäs jos kone laitetaan tuulitunneliin joka puhaltaa ilmaa toiseen suuntaan samalla vauhdilla kuin suihkumoottori puhaltaa sitä toiseen suuntaan?

[/quote]

No ei tarvitse puhaltaa edes suihkumoottorin virtausnopeutta, tuollainen 80 m/s yleensä riittää kaikille koneille :)

[quote author="Vierailija" time="11.01.2015 klo 21:07"]

[quote author="Vierailija" time="11.01.2015 klo 20:52"]

[quote author=" Tero" time="11.01.2015 klo 20:40"]Eli tuo hihna ei "kuljeta" konetta minnekään, siitä ei koneeseen kohdistu kuin mitättömän pieni taaksepäin vievä voima, koska pyörät toimivat laakerina koneen ja hihnan välillä.[/quote]

Tehtävän asettelun mukaan liukuhihna kuljettaa konetta taaksepäin ihan riippumatta siitä mitä lentäjä päättää moottorin tehoasetuksilla tehdä, jos haluat keskustella jostain muusta tilanteesta se on sinun ongelmasi.

[/quote]

Tehtävän asettelustahan jo käy ilmi, että lentokone liikkuu eteenpäin ja hihha taaksepäin. Hihnan ei siis oleteta liikuttavan konetta taaksepäin.

"Liukuhihnassa on automatiikka, joka saa sen pyörimään täsmälleen samaa nopeutta kuin lentokone liikkuu, mutta taaksepäin."

[/quote]Ei tuossa sanota liikkuu suhteessa maahan, muttei myöskään liikkuu suhteessa liukuhihnaan. Sinä et vain sitä ymmärrä.

[quote author=" Tero" time="11.01.2015 klo 21:07"]

[quote author="Vierailija" time="11.01.2015 klo 20:52"]

[quote author=" Tero" time="11.01.2015 klo 20:40"]Eli tuo hihna ei "kuljeta" konetta minnekään, siitä ei koneeseen kohdistu kuin mitättömän pieni taaksepäin vievä voima, koska pyörät toimivat laakerina koneen ja hihnan välillä.[/quote]

Tehtävän asettelun mukaan liukuhihna kuljettaa konetta taaksepäin ihan riippumatta siitä mitä lentäjä päättää moottorin tehoasetuksilla tehdä, jos haluat keskustella jostain muusta tilanteesta se on sinun ongelmasi.

[/quote]

Ei vaan liukuhihna pyörii samaa nopeutta kuin lentokone liikkuu eteenpäin, mutta hihna pyörii taaksepäin.

Jos lentäjä pitää tehot nollissa, niin silloin kone ei tietenkään liiku eteenpäin eikä hihna pyöri taaksepäin. Mutta lentäjän tehtävähän on saada kone ilmaan ja pointti on siinä, että hihna ei taaksepäin pyöriessään estä mitenkään koneen liikkumista eteenpäin, se ei siis kumoa lentokoneen liikettä, kun moottoreihin lyödään tehot päälle.

[/quote]Niihin mootoreihin ei lyödä tehoja päälle, koska silloin liukuhihna ei pystyisi liikkumaan taaksepäin enää tarpeeksi nopeasti, jotta lentokone liikkuisi suhteessa hihnaan yhtä paljon eteenpäin kuin hihna liikkuu taaksepäin suhteessa ilmaan. Tehtävän asettelun mukaan liukuhihnan nopeuden piti kuitenkin olla juuri niin suuri.

[quote author=" Tero" time="11.01.2015 klo 21:16"]

[quote author="Vierailija" time="11.01.2015 klo 21:11"]

[quote author=" Tero" time="11.01.2015 klo 21:07"]

[quote author="Vierailija" time="11.01.2015 klo 20:52"]

[quote author=" Tero" time="11.01.2015 klo 20:40"]Eli tuo hihna ei "kuljeta" konetta minnekään, siitä ei koneeseen kohdistu kuin mitättömän pieni taaksepäin vievä voima, koska pyörät toimivat laakerina koneen ja hihnan välillä.[/quote]

Tehtävän asettelun mukaan liukuhihna kuljettaa konetta taaksepäin ihan riippumatta siitä mitä lentäjä päättää moottorin tehoasetuksilla tehdä, jos haluat keskustella jostain muusta tilanteesta se on sinun ongelmasi.

[/quote]

Ei vaan liukuhihna pyörii samaa nopeutta kuin lentokone liikkuu eteenpäin, mutta hihna pyörii taaksepäin.

Jos lentäjä pitää tehot nollissa, niin silloin kone ei tietenkään liiku eteenpäin eikä hihna pyöri taaksepäin. Mutta lentäjän tehtävähän on saada kone ilmaan ja pointti on siinä, että hihna ei taaksepäin pyöriessään estä mitenkään koneen liikkumista eteenpäin, se ei siis kumoa lentokoneen liikettä, kun moottoreihin lyödään tehot päälle.

[/quote]Todellisuudessa ei estäkään, mutta tehtävän asettelun mukaan liukuhihna pystyy sellaiseen nopeuteen että pystyy pitämään koneen paikallaan.

[/quote]

Mikä voima hihnalta välittyy koneeseen, jotta se pystyisi pitämään sen paikallaan tai koneen vastustamaan työntövoimaa? Pyörät rullaavat välissä vapaasti.  [/quote]

Kitkavoima tietysti likuhihnasta renkaiden kosketuspintaan, mikäs muu. Sen suuruus on maksimissaan lepokitkakerroin kertaa koneen paino, ja se on matkustajakoneiden moottorin yhteenlaskettua työntövoimaa suurempi voima.

Pyörät eivät rullaa vapaasti, vaan erittäin suurella kulmakiihtyvyydellä riittävän voiman muodostumiseksi. Tällöin pyörien massahitaus toteuttaa tehtävänannon vaatimukset ja kohdistavat jarruvoimaa koneeseen riittävästi. Liukuhihnan tehontarve on tietysti huomattavsti moottoritehoa suurempi, koska voimansiirron hyötysuhde on laakeroinnista johtuen niin surkea.

[quote author=" Tero" time="11.01.2015 klo 21:16"]Ajattele vaikka tilannetta, missä kone on ankkuroitu kiitoradalle paikoilleen siivenkärjistä, voit pyöritellä sitä hihnaa mihin suuntaan tahansa millä nopeudella tahansa, niin koneeseen ei kohdistu kuin pieni kitkavoima pyörien laakereista. [/quote]

Ei hihnan nopeus tuossa ole oleellista vaan sen kiihtyvyys ja pyörien massahitausmomentti. Kun liukuhihnan kiihtyvyys on tarpeeksi suuri, niin voimaa pyöränlaakereista koneen runkoon kohdistuu paljon enemmän koin koneen moottoreiden maksimityöntövoima. En kutsuisi sitä pieneksi.

Tuo hihnan liikkuminen samalla nopeudella kuin kone, mutta vastakkaiseen suuntaan voidaan tässä teoreettisesti ratkaista vaikka niin, että koneen perään on kiinnitetty köysi, joka on rissan kautta kyketty tuohon hihnaan ja kun kone lähtee liikkeelle, niin se vetää mattoa toiseen suuntaan juuri sillä nopeudella :D

Jos vieläkin tuntuu vaikealta, niin tuo A4-paperiarkki ja vaikka joku lapsen pikkuauto auttaa havainnoimaan tätä dilemmaa, kun niitä vetää vastakkaisiin suuntiin samalla nopeudella, niin huomaa ettei tämä mikään vaikea ongelma olekaan :D

[quote author="Vierailija" time="11.01.2015 klo 21:26"]

[quote author="Vierailija" time="11.01.2015 klo 21:09"]

Juoksumaton nopeus on laitteiston rajoittama, joten noin kävisi. Tehtävässä kuitenkin oletettiin ettei liukuhihnalla tällaista rajoitetta ole, joten lentokone pysyy paikallaa ja sen ilmanopeus nollassa. Pyörät lähestyvät jo sekunnissa valonnopeutta ja tilanteen tarkastelussa tarvitaan suhteellisuusteoriaa elleivät renkaat noudata realiteetteja ja puhkea jo ennen 500 km/h nopeutta.

[/quote]

Pyörät eivät lähestyisi sekunnissa valonnopeutta, jos liukuhihnakaan ei. Et huomioi päättelyssäsi ollenkaan energiaperiaatetta ja hitausmomenttia. Suihkumoottorille oletat rajallisen tehon, vaikka liukuhihnalle äärettömän.

Jos ihan fysiikalla lähdetään ajattelemaan, on energiaperiaatteet huomioitava. Ennen kuin pyörien nopeuskaan tulee vastaan on liukuhihnan pyörimiseen vaadittu liike-energia kasvanut jo niin suureksi, että tavallinen voimalaitos ei kykenisi tuottamaan sitä. Erityisesti kun huomioi, että liukuhihna tarvitsee melko suuren massan. Lentokoneiden renkaat eivät puhkea kuten autonrenkaat ja olennaista on laakereiden lämpötila, joka ei tule vielä 500 km/h aiheuttamilla radiaalinopeuksilla vastaan.

Laakereilla saadaan kitka murto-osaan lentokoneen työntövoimasta. Jotta liukuhihna voisi olennaisesti vaikuttaa lentokoneen liikkeeseen, liukuhihnaa liikuttavan voiman olisi oltava vähintään 1/pyörienkitkakerroin, eli ehkä tuhatkertainen lentokoneen moottoriin nähden. 

[/quote]Lentokoneiden pyörissä käytettävän kumiseoksen lujuus ei ole olennaisesti autonrenkaiden vastaavaa suurempi. Kuituja vaan on enemmän kuten halkaisijaakin. Siksi lentokoneen renkaat kestävät noin 500 km/h kun autojen renkaiden kesto jää yleensä alle 300 km/h.

Unohdat kokonaan pyörien hitausmomentin, mikä on tällaisilla tähtiteteellisillä kiihtyvyyksillä se kaikkein olennaisin seikka.

[quote author="Vierailija" time="11.01.2015 klo 22:56"]

[quote author=" Tero" time="11.01.2015 klo 21:16"]Ajattele vaikka tilannetta, missä kone on ankkuroitu kiitoradalle paikoilleen siivenkärjistä, voit pyöritellä sitä hihnaa mihin suuntaan tahansa millä nopeudella tahansa, niin koneeseen ei kohdistu kuin pieni kitkavoima pyörien laakereista. [/quote]

Ei hihnan nopeus tuossa ole oleellista vaan sen kiihtyvyys ja pyörien massahitausmomentti. Kun liukuhihnan kiihtyvyys on tarpeeksi suuri, niin voimaa pyöränlaakereista koneen runkoon kohdistuu paljon enemmän koin koneen moottoreiden maksimityöntövoima. En kutsuisi sitä pieneksi.

[/quote]

Sulla menee nyt suuruusluokat ihan sekaisin, eikä tässä sitäpaitsi vaadita liukuhinalta eikä pyöriltä mitään älyttömiä kiihtyvyyksiä. Molemmat (kone ja likuhihna) aloittavat nollasta ja kiihtyvät normaalissa ajassa koneen lähtönopeuteen (vastakkaisiin suuntiin).

Katso se Myytinmurtajien jakso. Siinä ne lopuksi nousivat ilmaan oikealla yhden hengen potkurikoneella liukuhihnalta (eli kiitotiellä koneen kulkusuuntaa vastaan vedetyltä pitkältä pressulta)

On olemassa vain kaksi ääretöntä asiaa, avaruus ja ihmisten tyhmyys. Tosin avaruudesta en ole aivan varma.

Albert Einstein.

Pojat kiistelee: ...kulmanopeus... ...hitausmomentti... tirsk.

Kyllä lentsikka lähtee liukuhihnalta. Myytinmurtajissa se on testattu.

[quote author=" AV Mamma" time="12.01.2015 klo 00:23"]

ai minä unohdan pyörien hitausmomentin? Mitä merkitystä sillä on, siltä osin, kun täällä näytetään laskevan pyörän ja liukuhihnan välistä kitkaa? Liukuhihnan ja pyörän välinen kitka merkitsee, jos pyörä liukuu, eikä pyöri ja liukuessaan siitä ei synny hitausmomenttia.

Jos taas ajatellaan sitä pyörän hitausmomenttia, pyörän ja lentokoneen laskutelineen välisen laakeroinnin ansiosta se pyörän hitausmomentti ei aiheuta rasitusta lentokoneelle. Hitausmomentti pyörästä syntyy sille liukuhihnalle ja sille moottorille, joka liikuttaa liukuhihnaa. Koneen moottorin työntöä vastakkainen voima tulee pyörien laakereiden kitkasta. Pyörän hitausmomentti vaikuttaa vain kitkakertoimen verran lentokoneen etenemiseen, ellei pyörä lähde liukumaan, kuten täällä on pohdittu ja edellisessä kappaleessa. Niin kauan kuin pyörä pyörii hihnaa vasten, hitausmomentit vaikuttavat lähinnä liukuhihnaan.

Pohdit aika ääretöntä tehoa liukuhihnalle, jos se kykenee pitämään lentokoneen paikallaan ja pyörän kestävyys nousee ratkaisevaksi. Jos teoretisoidaan lisää, voidaanhan päättää pyörän kesto paremmaksi kuin liukuhihnan. Eihän aloitus puhunut kestävyydestä mitään. Jos todellisuudesta puhutaan, lentokoneen työntövoima voi ihan normaalilla koneellakin vastata 5000 kW painon ollessa viiden tonnin. Kun ajatellaan siltä pohjalta liukuhihnaa ja laskutelineen heikon laakerin kitkakertoimeksi vaikka 0,0001, pitää liukuhihnan tehon olla 5000 kW * 1/0,0001 = 50 000 000 kW.

Mistä ajattelit saada sen 50 terawatin liukuhihnan?

[/quote]Harvemmin näkee näin monta väärinkäsitystä fysiikasta samassa postauksessa.

Et ilmeisesti ole koskaan kuullut lepokitkasta, kun et ymmärrä vierivän pyörän ja liukuhihnan välillä syntyvän kitkavoimaa.

Hitausmomentti ei synny pyörimisestä eikä liukumisesta, vaan massasta ja etäisyyden neliöstä.

Pyörien laakeroinni nkitka voidaan olettaa vaikka tasan nollaksi, sillä ei ole kuitenkaan mitään käytännön merkitystä. Voima siirtyy laakeroidusta pyörästä pyörän akselia vasten kohtisuorassa suunnassa ihan kitkasta riippumatta pyörästä laakerin läpi lentokoneeseen, ja estää koneen kiihtymisen minnekään.

Ei ole minun ongelmani mistä aloituksessa esitetyn tilanteen vaatima teho lukuhihnan moottoriin saataisiin. Ajatuskokeessa sitä ei lainkaan tarvitse miettiäkään. Riittää että tarvittava teho on käytettävissä, jotta aloituksessa mainitut nopeudet toteutuvat.

[quote author="Vierailija" time="12.01.2015 klo 15:07"]Pojat kiistelee: ...kulmanopeus... ...hitausmomentti... tirsk.
[/quote]

Niinpä. Suureita joilla ei ole mitään tekemistä asian kanssa. Hienon kuuloisia sanoja.

[quote author="AV MAMMa" time="12.01.2015 klo 15:15"]

Kyllä lentsikka lähtee liukuhihnalta. Myytinmurtajissa se on testattu.

[/quote]Lähtee, kun aloituksen reunaehtoja ei pystytä toteuttamaan, eli kun liukuhihna liikkuu koneen ilmanopeuden verran hitaammin kuin kone, eikä samalla nopeudella kuten sen piti liikkua.

Tähän asti milloin oon ollut koneessa niin on noussut ilmaan. 

[quote author="Vierailija" time="11.01.2015 klo 21:44"]

[quote author="Vierailija" time="11.01.2015 klo 20:51"]

Miettikääs av-sherlockit ihan tavallista juoksumattoa. Mies juoksee täyttä vauhtia ja hihna pyörii alla. Meneekö juoksija eteenpäin? Suhteessa mattoon kyllä, suhteessa ympäristöön ei. Sama tilanne lentokoneella. Eihän se mihinkään nouse vaan pysyy paikallaan.

[/quote]

Laita pyötuoli juoksumatolle, istu siihen, nosta ja jalat ilmaan, ota kaiteista kiinni, ja laita matto pyörimään. Pysytko paikallasi, vai lähdetkö taaksepäin?

Jos nyt vedät itseäsi käsillä eteenpäin, niin pysytkö paikallasi, vai liikutko eteenpäin?

[/quote]

Ja sitten laita se suihkumoottori rullatuolinselkämykseen kiinni ...nosta jalat ja kädet ja laita matto pyöriin täysillä. Pysytkö paikallasi? daaa