Hallo
Also, ich bin Physik-Student im 2. Semester (und das recht erfolgreich), außerdem habe ich voher eine HTL gemacht in der ich 5 Jahre Mechanik (das hat nichts mit Mechaniker zu tun!!! Da gehts um Statik, Dynamik, Kinetik, Kinematik, Thermodynamik,...also Physik) hatte und ihr könnt mir ruhig glauben, dass das Flugzeug auf jeden Fall abheben wird.
Ihr dürft Beschleunigung und Geschwindigkeit nicht durcheinanderbringen.
Beschleunigung (a) ist die Änderung der Geschwindigkeit (v). Eine Beschleunigung wird durch eine Kraft (F) verursacht. F=m*a
Wenn ihr euch jetzt die Geschwindigkeitsvektoren anseht, dann könnte man glauben, das die Geschwindikeit des Laufbandes die Geschwindigkeit des Flugzeuges ausgleicht und es somit still steht. Das ist aber nicht der Fall !!! Der einzige Einfluss, den das Förderband auf das Flugzeug hat, ist die Reibungskraft zwischen Flugzeug und Band. Diese Reibungskraft berechnet sich in diesem Fall aus: Fr = u * Gewichtskraft des Flugzeugs. Da es sich hier aber um Rollreibung handelt, ist u (Reibungskoeffizient) sehr klein. (Eine Billardkugel rollt ja auch leichter, als man einen Würfel aus gleichem Material wegschieben könnte) Aus dem sehr kleinen u (u<<1) folgt,das die Reibungskraft zwischen Flugzeug und Band auch sehr klein ist.
Wenn man jetzt alle Kräfte, die auch das Flugzeug wirken betrachtet:
1. Schubkraft (Fs) : Diese hat rein gar nichts mit den Rädern zu tun. Sie greift direkt beim Triebwerk an.
2. Reibungskraft (Fr) : Diese ist aufgrund der sehr kleinen Rollreibung (deshalb gibts ja auch zB Kugellager!) ebenfalls sehr klein. Diese greift bei den Rädern an, parallel zur Schubkraft aber entgegengesetzt orientiert.
Wenn wir uns jetzt ansehen wie stark das Flugzeug beschleunigen(!!) wird, müssen wir nur die Formel von vorher umformen und einsetzen: a = (Fs-Fr)/m Da Fr sehr klein im vergleich zur Schubkraft ist, wird der Beschleunigungsvektor in die gleiche Richtung wie die Schubkraft zeigen. Das Flugzeug wird also, genauso beschleunigen wie ohne Band, da die Reibungskraft nicht von der Geschwindigkeit des Bandes sondern nur von der Qualität der Kugellager in den Rädern abhängt. Mehr noch, wenn man das Band bei still stehendem Flugzeug plötzlich einschaltet, wird das Flugzeug aufgrund der Massenträgheit trotzdem auf der Stelle stehen bleiben während sich die Räder aber zu drehen beginnen. Bis es natürlich von der kleinen Reibungskraft nach langer Zeit doch irgendwann mit dem Band nach hinten mitgerissen wird.
Wer es immer noch nicht glaubt, sollte nie mit dem Auto fahren, dieses würde nämlich, nach der Logik derer die sagen dass das Flugzeug still stehen würde, bei gleich schnellem Gegenwind nicht von der Stelle kommen, da sie die Geschwindingkeiten addieren würden. Was natürlich blödsinn ist. Man kann nicht einfach zusammenhanglos die Geschwindigkeiten addieren.
EDIT:
@ml k:
Es sind Grenzen für die Geschwindigkeit des Bandes angegeben. Es sollte sich nämlich immer gleich schnell wie das Flugzeug bewegen, nur entgegengesetzt gerichtet. Abgesehen davon, dass die Reibungskraft, solange nicht die Lager vor lauter Hitze verschmelzen, nicht von der Geschwindigkeit des Bandes abhängt.
