2 Flugzeuge gleicher Größe und Form unterschiedlicher Masse

2 identische Kugeln unterschiedlicher Masse, die aus derselben Höhe fallen gelassen werden, erreichen aufgrund der konstanten Erdbeschleunigung gleichzeitig den Boden.

Wenn ich das richtig verstehe, wirkt auf den Ball mit mehr Masse eine größere Kraft, aber aufgrund seiner größeren Masse braucht es mehr Kraft, um ihn zu verstärken, und sie heben sich auf.

  • Ist es daher richtig zu sagen, dass zwei identische Flugzeuge mit unterschiedlichem Gewicht nur die Erdbeschleunigung in die andere Richtung erreichen müssen, um in der Luft zu bleiben?

  • Aber das schwerere Flugzeug erfordert mehr Auftriebskraft (Auftrieb), da es mehr Masse hat und daher schwerer zu bewegen ist, um der gleichen Kraft der Aufwärtsbeschleunigung zu entsprechen, als das leichtere Flugzeug?

Der Auftrieb muss gleich und entgegengesetzt zur Anziehungskraft sein M Flugzeug G .
Der Abstand ist für beide Kugeln gleich und daher der Wert der Beschleunigung ( G ). Verwenden Sie daher die Gleichung
S = u T + 1 2 A T 2
Und u ist für beide Bälle Null. Daher können Sie sehen, dass diese Gleichung unabhängig von der Masse ist.

Antworten (3)

Es stimmt, dass das schwerere Flugzeug einen größeren Auftrieb benötigt, und dies zeigt sich in der Praxis. Wenn zwei Flugzeuge auf gleicher Höhe gleichzeitig an Leistung verlieren und eines mehr wiegt als das andere, können sie die ...... gleiche Distanz gleiten! Einer von ihnen sinkt schneller als der andere, gleitet jedoch schneller nach vorne, um mehr Auftrieb zu erzeugen.

Es scheint seltsam, aber man sinkt schneller ab und kommt einfach vor dem leichteren Flugzeug an. Dies funktioniert innerhalb vernünftiger Grenzen, wo die Luftgeschwindigkeiten nicht so unterschiedlich sind, dass die Luftreibung zu einem begrenzenden Effekt wird.

Das Beispiel des Fallenlassens von zwei Bällen ist streng genommen nur im Vakuum wahr und keine gute Analogie für das Verhalten eines Tragflügels.

Nicht steiler, nur schneller. Sowohl der Auftrieb als auch der Luftwiderstand sind proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit, sodass ihr Verhältnis ungefähr konstant ist, L / D. Der Tangens des Abstiegswinkels ist nur D/L. Wenn also das Gewicht größer ist, muss der Auftrieb größer sein, sodass die Geschwindigkeit mit der Quadratwurzel des Auftriebs zunimmt und der Luftwiderstand linear mit dem Auftrieb zunimmt. Also - gleicher Winkel. Bei einem kleinen Flugzeug beträgt das L/D-Verhältnis etwa 9. Bei einem Düsenflugzeug eher 25. Bei einem Segelflugzeug 30.
Ja, natürlich. Doh! Wenn man steiler wäre, würde es nie den gleichen Landepunkt erreichen.

Nun, Sie sehen, der Auftrieb hat mit der Masse zu tun. Aufgrund der Konstruktion der Tragflächen des Flugzeugs ist die Windgeschwindigkeit über der Tragfläche höher als die Luftgeschwindigkeit, die von der Unterseite der Tragfläche ausgeht. Daher ist aus der Bernoulli-Gleichung der Druck über dem Flügel geringer als der Druck unter dem Flügel. diese Druckdifferenz bewirkt den Auftrieb.

Nehmen wir nun an, die Masse des Flugzeugs sei M Tonne und wenn es sich mit großer Geschwindigkeit bewegt, erzeugen seine Flügel einen Druckunterschied von P Aufgrund dessen bewegt sich das Flugzeug mit einer Beschleunigung von nach oben A daher ergibt sich die Gleichung

P A M G = M A
Wo A ist die Oberfläche der Flügel.

Daraus können Sie erkennen, dass der Auftrieb mit Masse zu tun hat. Je schwerer das Flugzeug ist, desto mehr Auftrieb ist erforderlich, daher benötigt das Flugzeug mehr Geschwindigkeit zum Anheben, also eine längere Landebahn!

Die fallenden Kugeln fallen jedoch aufgrund der Gleichung gleichzeitig

S = u T + 1 2 A T 2
und diese Gleichung ist unabhängig von der Masse.

F = MA. Die Kraft, die benötigt wird, um ein Flugzeug anzuheben, ist Masse mal Beschleunigung. Die Beschleunigung auf der Erde beträgt etwa 9,8 m/s/s. Die Massenzunahme erhöht daher die ausgeübte Kraft und damit die Kraft, die erforderlich ist, um sie aufzuheben. Zwei Bälle gleicher Form, aber einer hat mehr Masse, er fällt mit der gleichen Geschwindigkeit wie der andere, drückt aber stärker auf deine Hand, wenn du ihn hältst, und du musst stärker drücken, um ihn hochzuhalten. Dasselbe gilt für die Flugzeuge, sie fallen mit der gleichen Geschwindigkeit, aber es ist mehr Kraft erforderlich, um die Kraft des schwereren Flugzeugs aufzuheben. Die Schwerkraft ist nur die Beschleunigung zur Erde, Dinge mit der gleichen Form fallen mit der gleichen Geschwindigkeit, aber wenn sie unterschiedliche Massen haben, üben sie mehr Kraft aus. Kraft selbst ist keine Beschleunigung.