Задачка о самолете, которая всех запутала

masterok — 19.12.2021

Давно эта задачка гуляет по интернету и я в отношении имел ответ и был в нем уверен. Однако тут наткнулся на обсуждение и понял, что половина людей уверена в противоположном ответе. Причем эти люди скорее всего не ошибаются, а просто не правильно понимают условие. Хотя может быть и я ошибаюсь. Давайте проверим друг друга. Вот сама задачка:

Представьте себе самолет, который стоит на движущейся ленте. Причем скорость движения ленты достигает таких значений, чтобы обнулить скорость самолета. Взлетит ли самолет если включит двигатели или нет?



Вот первый вариант ответа, который, как говорят его сторонники, даже подтвержден на видео практическим опытом.


Ответ №1: самолет взлетит

Итак, половина людей отвечают, что самолет взлетит. Рассуждают они так: ошибка тех, кто отвечает, что самолет не взлетит в том, что на ум им приходят ассоциации с автомобилем, пытающимся разогнаться по транспортеру. Но это не верно.

Сначала нужно вспомнить, почему вообще летает самолет. Двигается он под действием силы тяжести, силы тяги и подъемной силы. Всеми остальными силами можно пренебречь. Двигатели самолета создают тягу за счет отбрасывания воздуха или продуктов сгорания топлива. Сила тяги, преодолевая действие прочих сил (трения, сопротивления воздуха), придает самолету ускорение.

После включения двигателя скорость самолета относительно земли начинает возрастать. Кроме того, самолет начинает все меньше и меньше давить на ВПП из-за возникающей на крыльях за счет движения относительно воздуха подъемной силы. До тех пор, пока подъемная сила не станет равной силе тяжести, самолет давит на взлетную полосу. Как только скорость самолета относительно воздуха достигает определенной величины, подъемная сила начинает полностью уравновешивать силу тяжести. После чего самолет может взлететь.

Разрушители легенд поставили данный эксперимент, чтобы окончательно убедиться в очевидном.





Ответ №2: самолет не взлетит

Не взлетит. Чтобы самолет поднялся в воздух, нужно создать зоны повышенного давления у него под крылом и пониженного над крылом. Называется это - подъемная сила. Достигается при определенной скорости ДВИЖЕНИЯ(!!!) самолета. Т.к. движения нет, то и подъемная сила не возникает.

Для взлёта нужен встречный поток воздуха, для создания разницы давления под и над крыльями. Самолёт стоит на месте, колеса крутятся, но потока воздуха нет. Не взлетит. У разрушителей легенд самолёт набирает скорость как обычно, пусть и меньшую за счёт движущегося полотна.

Даже дают обоснование с формулами: для взлета самолету необходима подъёмная сила (не верите-читайте про аэродинамику), она определяется по формуле:Y = cy?SV2/2
где:
Y — подъёмная сила (Н)
Cy — коэффициент подъёмной силы
? — плотность воздуха на высоте полёта (кг/м?)
V — скорость набегающего потока (м/с)
S — Характерная площадь (м?).
На конвейере скорость набегающего потока отсутствует (воздух по отношению к самолету статичен), т.е.=0. А теперь вступают в ход стандартные правила математики. Если одно из множителей=0, то и произведение=0; 0/2=0. Y=0. Нет подъемной силы- самолет не взлетит:)





Вот тут можно почитать например баттл между сторонниками одной и другой теории

Но по сути то как мне кажется правы обе стороны. Просто есть различие в понимании условия.

Сторонники первого ответа принимают все допущения физических процессов для того, чтобы самолет смог двигаться относительно независимой от ленты системы координат (относительно воздуха) даже по движущейся с любой большой скоростью ленты. Конечно же при этом и мощность двигателя и механическое состояние шасси, которое будет с огромной скорость крутиться не принимается в расчет. По сути можно предположить, что самолет на лыжах будет двигаться вперед по едущей назад ленте. А двигаться он обязательно будет, так как двигают его не колеса.

Сторонники второго варианта ответа уверены, что при любых обстоятельствах самолет будет неподвижен относительно воздуха на ленте, так как в условии сказано, что "движения ленты достигает таких значений, чтобы обнулить скорость самолета". Это было бы актуально для автомобиля. Тогда скорость движения колес компенсировалась бы скоростью движения ленты в обратном направлении. Вот и вторая группа уверена, что раз по условию задачи скорость самолета обнуляется, значит потока воздуха нет и самолет не взлетит.

Некоторые умудряются объяснить даже взлет самолета тем, что "винты двигателя нагнетают воздух под крылья и самолет потому и взлетает".

А как бы вы ответили на эту задачку именно с такой постановкой условия?

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив