Необходимо войти или зарегистрироваться

Авторизация

Введите логин, email или номер телефона, начинающийся с символа «+»
Забыли пароль? Регистрация

Новый пароль

Авторизация

Восстановление пароля

Авторизация

Регистрация

Выберите, пожалуйста, ник на пикабу
Номер будет виден только вам.
Отправка смс бесплатна
У меня уже есть аккаунт с ником Отменить привязку?

Регистрация

Номер будет виден только вам.
Отправка смс бесплатна
Создавая аккаунт, я соглашаюсь с правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.
Авторизация

Пост

Пост

Почему задача о самолете на транспортере (взлетит/не взлетит) вызвала так много споров?

netwizard в Наука | Научпоп

Печально известная задача, обсуждение которой растянулось на многие километры страниц.

Напомню условие:

"Самолёт (реактивный или винтовой) стоит на взлётной полосе с подвижным покрытием (типа транспортёра). Покрытие может двигаться против направления взлета самолёта. Оно имеет систему управления, которая отслеживает и подстраивает скорость движения полотна таким образом, чтобы скорость вращения колёс самолёта была равна скорости движения полотна. Вопрос: сможет ли самолёт взлететь в таких условиях?"


Итак, почему же так много споров? Представим, что дана задачка "Камень сбросили с отвесной скалы высотой 100 метров. Через какое время он достигнет ее подножья?". А теперь начнем вычислять шероховатость камня, плотность воздуха по барометрической формуле, сопротивление воздуха, поправку на вращение Земли и т.д. Чувствуете, как задача обрастает шелухой? А ведь надо просто нарисовать точку, направить вниз вектор скорости и применить простую формулу из школьной физики.


Точно так же обрастает шелухой задача про самолет. Например, двое спорят о том, что на больших скоростях колеса самолета износятся, их заклинит, и самолет не взлетит. Или обсуждают зависимость силы трения качения от скорости. Чувствуете, как нарастает шелуха? Обсуждается суть задачи А плюс дополнительное условие Б и В. Тут нужно поступить так: отбросить Б и В и оставить голый скелет задачи. (А)+Б+В. Упростить задачу до такой степени, чтобы оппонент был вынужден согласиться с вами. Приведу пример:


"Самолет с идеальными (трение качения = 0) невесомыми колесами стоит на бесконечном плоском транспортере. Трение вообще ноль, то есть как бы быстро ни двигался транспортер, сдвинуть самолет он не сможет. Соответственно, если самолету задать некую начальную скорость 5 м/с, он так и будет бесконечно катиться с этой скоростью. Образование потока воздуха от движения ленты не учитываем. Теперь, даже если на самолет поставить крошечный двигатель, тяга которого несколько миллиньютонов, он рано или поздно разгонит самолет до желаемой скорости. Двигатель работает по принципу выбрасывания продуктов сгорания. Скорость ленты никак не влияет на развиваемую им тягу."


Думаю, с такой голой формулировкой согласится каждый.

И уже после этого, решив упрощенную версию задачи, начните добавлять дополнительные сложности Б, В и Г.


Если вы принадлежите к лагерю "Не взлетит", вы тоже можете отбросить ненужные, на ваш взгляд, элементы. У вас может получиться что-то типа "Самолет с сильно заржавевшими колесами и очень слабым двигателем...".

И я буду вынужден согласиться, что да, не взлетит. (А)

А потом можно будет попробовать добавить, например, (Б) - двигатель очень сильный, и посмотреть, что из этого получится.


И таким образом, аккуратно добавляя дополнительные условия и наблюдая, как они влияют на ситуацию, можно прийти к взаимопониманию.

Задача, наконец-таки, становится решаемой.

Аватар сообщества "Наука | Научпоп"
3 778 постов 46 121 подписчик
141 комментарий
Aredin
+9

Так взлетит или нет?

Я, конечно не физик, да и школьная и универская физика по большей части прошла мимо меня...

Но как мне кажется, думать нужно как-то так:

Зачем самолет набирает скорость? Чтобы создать достаточно сильный поток воздуха. А поток воздуха создается для того, чтобы с помощью него и формы крыльев с поднятыми закрылками оторваться от земли. Поток воздуха создается за счет движения самолета в пространстве.

В условии задачи сказано, что как бы ни старался двигатель самолета, движущаяся лента будет компенсировать все его старания. Соответственно движения самолета в пространстве не происходит, потока воздуха нет, крылья не работают, не полетит.

Повторюсь, я не физик и могу ошибаться, но такая версия кажется вполне правдоподобной.

+9
раскрыть ветку 27
Аватар пользователя MacIao MacIao
+2

там же вся загвоздка в трении колес. Если оно нулевое, то при включенной ленте и выключенном двигателе, самолет должен будет оставаться на месте. Включаем двигатель и самолет начнет двигаться вперед с нудной скоростью.

+2
раскрыть ветку 1
Аватар пользователя JKL88 JKL88
0
На нудной скорости далеко не улетишь. После гдето 24-000 оборотов подшипники колес разогреются и заклинят. Но можно взять огромный пропеллер, что бы он толкал воздух на крылья. Тогда будет подъемная сила. Какая то
0
Аватар пользователя Andreas9 Andreas9
+1
Если лента движется настолько быстро, что способна трением компенсировать работу мотора, то она также за счет трения будет создавать самолету неслабый встречный поток.


А вообще, у этой задачи читерская формулировка. Если ставить условие, что дорожка заведомо компенсирует скорость самолета - это одно. Если говорить, что просто скорость движения дорожки равна скорости самолета - это совсем другое.

+1
раскрыть ветку 1
akaNosfer
+3

Тут именно в безграмотной формулировке и проблема. ЕЕ можно трактовать по разному. Была бы корректная - проблем бы не было.

+3
Аватар пользователя LAGbI4 LAGbI4
0

представь себе вертолёт. вертолёт взлетит. у самолёта винт не горизонтально направлен, значит и он теоретически может взлететь

0
раскрыть ветку 1
Аватар пользователя MagnumBlast MagnumBlast
-2

А кто сказал, что самолет винтовой?

-2
netwizard
-4

Попробуйте взять двигатель ракеты (развивает скорости до 9км/с) и присобачить ее к этому самолету. Что вам говорит здравый смысл?

-4
раскрыть ветку 20
Aredin
+7

Что, если отбросить износ самолета и допустить, что лента может без малейших задержек развить достаточную скорость, чтобы компенсировать любое движение самолета... вполне возможно он так и останется стоять на месте

+7
раскрыть ветку 13
Gurvin
0

Здравый смысл говорит, что подъёмная сила зависит от встречного потока, при чём тут колёса?

0
раскрыть ветку 1
Hazker
0

Давай возьмём кирпич и кинем! Вуаля, никаких крыльев и ракетной тяги не нужно!

0
раскрыть ветку 2
Аватар пользователя JKL88 JKL88
-1
Здравый смысл говорит, что лента не успеет развивать достаточную скорость. Колеса будут крутиться чуть быстрее.
-1
MCBrezhnev
+2
Самолет взлетает за счет подъемной силы. Подъемная сила появляется за счет того, что самолет движется относительно окружающего его воздуха. Откинув несущественные поправки можно считать, что воздух и земля находятся в одной системе отсчета. В итоге, если самолет не двигается относительно земли, он не взлетит. Если честно, тут даже думать не о чем.
+2
Аватар пользователя Begemot911 Begemot911
+1

скелет-то голый, но ты отбросил важное условие изначальное, что скорость транспортера равна скорости движения самолёта. т.е. как бы не ускорялся самолет, он будет стоять на месте.

а вот если скорость транспортера постоянна, то стоит самолёту превысить её, чтобы сдвинуться относительно начальной точки, то образуется подъемная сила и самолет взлетит.

+1
раскрыть ветку 48
QuantiumIm
+1

С чего вы взяли, что самолет будет стоять на месте? Ведь самолет набирает скорость за счет вращения винтов, а у колес самолета отсутствует двигатель, они не отвечают за разгон самолета. Вы представляете себе самолет как автомобиль с крыльями, который действительно при данных условиях задачи ни за что бы не взлетел, но самолеты так не работают!

+1
Аватар пользователя Andreas9 Andreas9
0

Если это изначальное условие сформулировать именно так, то самолет взлетит. Если сказать, что скорость дорожки "достаточна, чтобы скомпенсировать скорость самолета" - то нет.

0
раскрыть ветку 11
Аватар пользователя Begemot911 Begemot911
0

почему? поясните.

0
раскрыть ветку 10
netwizard
-3
Трение вообще ноль, то есть как бы быстро ни двигался транспортер, сдвинуть самолет он не сможет

Я добавил условие, что самолету вообще наплевать на транспортер. Транспортер может разогнаться хоть до околосветовых скоростей, но снизить скорость самолета или помешать разогнаться он никак не сможет.

-3
раскрыть ветку 34
Аватар пользователя BaWart BaWart
+3

Так Вы как раз самое важное условие выкинули. Что самолёт за счёт того, что транспортёр компенсирует его движение, не будет двигаться относительно наблюдателя, который стоит рядом с транспортёром.

+3
раскрыть ветку 33
Аватар пользователя Begemot911 Begemot911
+1

ТС сам запутывает, предлагая полурешение, упуская суть.


трение качения в подшипнике колес самолета равно нулю, им можно пренебречь, то при движении ленты, скорость которой может меняться и будет равной по модулю скорости движения самолета относительно воздуха V, скорость колес будет равна 2V, т.к. скорости от движения ленты и самолёта складываются. т.к. самолёт движется за счет отбрасывания потоков воздуха (для винтового) или продуктов сгорания (для реактивного), то скорость самолёта относительно воздуха достигнет скорости отрыва.


если скорость ленты может меняться и будет подстраиваться под скорость колес, то скорость самолета относительно воздуха не изменится, т.к. он осуществляет движение за счет отбрасывания потоков воздуха или продуктов сгорания.


колеса для самолёта лишь опора, потому в любом случае скорость ленты не влияет на движение самолёта и он взлетит.

+1
раскрыть ветку 3
netwizard
-1

Может ли самолет набрать скорость относительно земли? При условии, что транспортер никак не может повлиять на самолет?

-1
раскрыть ветку 2
Аватар пользователя Begemot911 Begemot911
0

да.

0
раскрыть ветку 1
Аватар пользователя kogemrka kogemrka
0

ОПЯТЬ?!

0
Аватар пользователя LAGbI4 LAGbI4
0

https://www.youtube.com/watch?v=tiQ1M6B8Dnw вот вам видео. самолёт висит винтов вверх. какую подъёмную силу создают крылья????

0
раскрыть ветку 5
ak748336761
0

В момент висения на винте - никакую, в этот момент они скорее нужны для стабилизации при выполнении фигуры высшего пилотаж. Винт, в основном используется для получения тяги, а не подъёмной силы. Вы хотите сказать, что самолёту крылья не нужны? Или я не понимаю суть вопроса?!

0
раскрыть ветку 4
Аватар пользователя LAGbI4 LAGbI4
0

я хочу сказать, что эта задача теоретическая. у нас нет ограничений на мощность двигателя, вес самолёта и прочее.


твоя фраза

Винт, в основном используется для получения тяги, а не подъёмной силы.

говорит о том, что подъёмную силу винт всё же создаёт. значит если мы увиличим мощность двигателя настолько, что создаваемая подъёмная сила двигателя будет больше веса, то самолёт взлетит

0
раскрыть ветку 3
Аватар пользователя SquareFace SquareFace
0
Самолёт вертикального взлёта. 100% взлетит
0
раскрыть ветку 1
netwizard
-1

Согласен.

-1
Аватар пользователя Folk87 Folk87
0
Была серия разрушителей легенд
0
раскрыть ветку 1
korzunin
+1

Одна из самых не удачных серий, на исходные условия задачи практически полностью забили

+1
Аватар пользователя DeXa DeXa
0

Дак взлетит?

0
раскрыть ветку 1
netwizard
-2

Зависит от состояния самолета. Если это старенький разваливающийся кукурузник со ржавыми колесами, то не взлетит.

-2
Аватар пользователя LAGbI4 LAGbI4
0

хуйня. вектор силы двигателя направлен не горизонтально, а под углом. при очень мощном двигателе вертикальная проекция силы будет больше веса самолёта и он взлетит.

0
раскрыть ветку 3
Аватар пользователя LAGbI4 LAGbI4
0
Иллюстрация к комментарию
0
раскрыть ветку 1
Аватар пользователя LAGbI4 LAGbI4
-1

вообще забавно. я один нарисовал хоть какую-то схему задачи. остальные просто пиздаболят

-1
netwizard
-3

Согласен.

-3
justadS
0
Дак взлетит или нет? Транспортер то движется :D
0
Похожие посты
Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: