Kann die Energie, die bei einer Power-Off-Abfahrt verbraucht wird, berechnet und in Pferdestärken ausgedrückt werden?

Wenn das Gewicht eines Flugzeugs in Pfund zusammen mit seiner Sinkrate in Fuß pro Minute bei besten Gleitbedingungen ohne Abtrieb bekannt ist, kann dann die Pferdestärke berechnet werden, die durch den Luftwiderstand verbraucht wird, wenn das Flugzeug durch die Schwerkraft absinkt?

Antworten (2)

PS = Gewicht (lbs) * sink_rate (fpm)/(550*60)

Es ist wirklich so einfach.

Hintergrund

Bei einem Gleitflug mit konstanter Fluggeschwindigkeit ändert sich die kinetische Energie nicht, nur die potentielle Energie. Wir wissen also, dass die gesamte Energie, die in den Luftwiderstand fließt, aus dem Abstieg kommt.

Ein Grundgesetz der Physik lautet:

P = F ∗ v

Wo

  • P : die Macht
  • F : die Kraft, in unserem Fall die Schwerkraft
  • v : die Geschwindigkeit, in unserem Fall die Sinkrate

Der einzige Trick besteht darin, dass wir sicherstellen müssen, dass sich die Einheiten ausrichten. Im Fall von Pferdestärken, die 550 ft-lbs/s betragen , müssen wir fpm in fps umwandeln (durch 60 dividieren) und dann um 550 skalieren, um die Antwort in PS zu erhalten.

Noch besser ist es, wenn wir keine nicht standardmäßigen Einheiten verwenden. Dann gibt es keinen Umrechnungsfaktor, denn Leistung in Watt ist identisch Nm/s.

Allerbeste! Ich hatte das vermutet, war mir aber nicht sicher, ob ich zuerst Pfund in Slug-Furlongs pro kaiserlichen vierzehn Tagen oder in etwas ähnlich Psychedelisches umwandeln musste. -NN
Übrigens muss die Sinkgeschwindigkeit in Fuß pro Sekunde angegeben werden . -NN
@nielsnielsen slug-furlongs pro kaiserlichen vierzehn Tagen könnte "nielsens" genannt werden? :)
Ich bin geehrt! -NN
1 Pferdestärke = 550 ft-lbs/sec, nicht pro Minute, laut Google , das den Kommentar von Niels Nielsen unterstützt
@RossMillikan aaaaund deshalb, meine Damen und Herren, dürfen wir nur metrisch verwenden. :D
Was? Und die BTU verlieren? Im Ernst, wäre die Mathematik für Wasser, das hinter einem Damm aufgestaut wird, dasselbe, z. B. wenn das Wassergewicht des Flugzeugs 500 Fuß durch den Turbogenerator des Damms fällt, ist das die gleiche Energie wie das Flugzeug, das 500 Fuß absteigt?
@Harper-ReinstateMonica, bitte verliere alles! Ja, die Energieumwandlung ist identisch. Potentielle Energie ist einfach M G H , Wo M ist die Masse, G ist Schwerkraft, und H ist der Höhenabfall.
Dann muss es eine Merkel Thermal Unit geben oder etwas, das ich sagen kann, ohne dass es sich anhört, als würde ich von etwas anderem sprechen. Denn so manches harte thermische Problem macht die BTU einfach kommunizierbar.

Diese Leistung ist Sinkrate x Gleitschirmgewicht. Wenn Sie m/s für die Sinkgeschwindigkeit und Newton für das Gewicht verwenden, erhalten Sie die Leistung in Watt. Vorteile von SI...

Es ist leicht zu verstehen, warum das so ist. In einem gleichmäßigen Gravitationsfeld mit der Beschleunigung g wird eine Masse m mit einer Kraft m·g nach unten gezogen. Die potentielle Gravitationsenergie E bei gegebener Höhe h ist E = m·g·h

Nun ist für eine infinitesimale Variation der Höhe dh die entsprechende infinitesimale Variation der Energie dE = m·g·dh

Und wenn diese Variation dE in einer infinitesimalen Zeit dt stattfindet, ist die implizierte Leistung W = dE/dt = m·g·dh/dt. Da dh/dt in unserem Fall die Sinkgeschwindigkeit w ist, haben wir diese Leistung W = m·g·w

Das ist in diesem Fall kein Vorteil, da du das auf deinem Variometer angezeigte Sinken in Meter/Sek und das Gewicht deines Schirms in kg umrechnen musst.
Es sei denn, Sie wissen beides bereits. Übrigens ist das Gewicht in Newton angegeben, nicht in kg.
@Frog: Vielleicht für die Pedanten, aber ich versichere Ihnen, dass, wenn Sie Europa (oder einen anderen metrischen) Ort besuchen und Dinge kaufen, die nach Gewicht verkauft werden, das Paket mit ziemlicher Sicherheit in kg gekennzeichnet sein wird. Ich bin auch bereit zu wetten, dass, wenn Sie das Gewicht von in Europa gebauten Flugzeugen nachschlagen, es in kg angegeben wird.
@jamesqf Es stimmt und kann daran liegen, dass das Kilogramm in der ursprünglichen Definition die Gewichtseinheit war. Tatsächlich wurden bis in die 1960er Jahre (mehr oder weniger) viele Berechnungen mit dem MKS-System durchgeführt, bei denen die Referenzeinheit die Kraft war, deren Einheit das Kilogram-force oder Kilopond (Gewicht des Standardkilogramms) und die Masse war eine abgeleitete Einheit, oft UTM (Unidad Técnica de Masa) oder TME (Technische Masseneinheit) genannt, die Masse, die bei 1m/s2 durch 1 Kilogramm-Kraft beschleunigt wird ...
@jamesqf - du kaufst Dinge nicht nach Gewicht, sondern nach Masse ;)
@Dominik Szymański: Nein, ich kaufe nach Gewicht. Wenn ich zum Beispiel Produkte bekomme und sie auf eine typische Lebensmittelwaage lade, misst diese Waage das Gewicht, nicht die Masse. Es ist nur so, dass die beiden auf der Erde zufällig gleichwertig sind.
@xxavier: Siehe jedes Wörterbuch für die Definition von pedantisch :-)
@jamesqf sie sind absolut nicht gleichwertig. Das Gewicht ist etwa 10-mal größer als die Masse auf der Erde, es kommt einfach vor, dass Waagen Ihnen Masse geben, basierend auf der Annahme einer gegebenen Schwerkraft. Schlage irgendein Schulbuch für Physik nach. Gramm (und Pfund, wenn Sie dies wünschen) sind Masseneinheiten. Gewichtseinheit ist Newton. Maßstab auf einem anderen Planeten wäre einfach nur gelogen. 1 Liter Wasser enthält per Definition (unter normalen Bedingungen, also Temperatur und Druck) 1 kg Wasser. Wenn Sie jedoch die gleiche Menge Wasser (1 Liter) auf dem Mars auf die Waage stellen, würde sie etwa 0,39 kg anzeigen, und das wäre eine Lüge.
@DominikSzymański Sie können Masse nicht mit Kraft vergleichen, da es sich um verschiedene Dinge handelt.
Abgesehen von der allgemeinen Verwendung müssen Sie Newton als Krafteinheit verwenden, wenn Ihre SI-Berechnungen funktionieren sollen
Kann die Energie, die bei einer Power-Off-Abfahrt verbraucht wird, berechnet und in Pferdestärken ausgedrückt werden?
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