Mythbusters doen eindelijk de vliegtuig/lopende band combo

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:09 schreef MaGNeT het volgende:
Als het vliegtuig op 1 plaats blijft; stijgt niet op.

Ja, maar dat schijnt het ding dus niet te doen. (op z'n plaats blijven)

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:10 schreef Papierversnipperaar het volgende:

[..]

Een straalmotor is een reactiemotor. Hij zet zich niet af tegen de lucht, de aandrijfkracht is een reactie op uitgestoten gas.

Die dingen werken toch volgens het principe van de derde wet van Newton? Waar zet 'ie zich dan tegen af?

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 10:58 schreef Papierversnipperaar het volgende:

[..]

Dat maakt niet uit want de band draait de tegengestelde richtingop. ALs het vliegtuig niet beweegt, beweegt de band ook niet. De band mag dus alleen draaien (achteruit) als het vliegtuig beweegt (vooruit).

Als ze allebei niet bewegen is er ook geen rolweerstand en dus ook geen reden waarom het vliegtuig niet vooruit zou gaan

Hmmm ja dat is een paradox ja.

Maar dat komt omdat je verschillende referentiepunten hebt.

Meet je de beweging van het vliegtuig ten opzichte van de band of van de omgeving?

Ik zeg ten opzichte van de band.

Ten opzichte van de band staat het vliegtuig niet stil maar raast het als een gek vooruit (of de band achteruit, is om het even). Voor iemand die het van een afstand bekijkt staat het vliegtuig echter stil en draaien alleen de wielen als een gek.

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 06:50 schreef Sakura het volgende:
En het is zo simpel. Het interresseert een vliegtuig geen drol wat de grond onder hem doet, hij heeft niets met de grond te maken qua snelheid, en alleen met de lucht.
Een vliegtuig zet zich af tegen de lucht en niet tegen de grond. Het enige effect van een lopende band is dat de wielen sneller zullen draaien, maar aangezien die vrijdraaiend zijn zal dat absoluut geen effect hebben. De wrijving van de lagers van de wielen is verwaarloosbaar klein tov van de kracht van de motoren.

Iemand die uberhaupt nog zich afvraagt of een lopendeband invloed heeft, begrijpt echt geen drol van vliegtuigen.
Deze hele stelling is dan ook echt te belachelijk om er maar een seconde bij stil te staan.

Inderdaad, case closed...

Wat een slap geouwehoer komt hier voorbij zeg...

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:19 schreef vbmot het volgende:

[..]

Die dingen werken toch volgens het principe van de derde wet van Newton? Waar zet 'ie zich dan tegen af?

Je hoeft je nergens tegen af te zetten om vooruit te gaan. Waar zet een raket zich bijvoorbeeld tegen af in de ruimte?
De stuwkracht van een straalmotor is vooral afhankelijk van de extra snelheid waarmee hij de lucht er aan de achterkant eruit spuwt.
Om precies te zijn is dit de formule voor de stuwkracht:
F=(C_uitgang-C_ingang)*m+A(p_c-p_a)
Met
C_uitgang de snelheid van het uitgespuwde gas.
C_ingang de snelheid van de binnenkomende lucht.
A de oppervlakte van de uitlaat.
m de massastroom aan de uitlaat
p_c de druk aan de uitlaat
p_a de luchtdruk op de desbetreffende hoogte

Waarbij de kracht komend van (C_uitgang-C_ingang)*m veel groter is dan A(p_c-p_a) natuurlijk.

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:19 schreef vbmot het volgende:

[..]

Die dingen werken toch volgens het principe van de derde wet van Newton? Waar zet 'ie zich dan tegen af?

Dat is het punt. Hij zet zich niet af. De motor wil vooruit in reactie op gassen (massa) die worden uitgestoten.

Ga met een kat op schoot op een buro-stoel zitten (met soepele wielen). Gooi de kat van je af. Je zal met buro-stoel achteruit rijden in reactie op de weggegooide kat. Je duwt je niet af tegen de lucht. In feite werkt het beter in het luchtledige omdat de kat dan niet word afgeremd en je harder kan gooien.

Een raketmotor kan zich buiten de atmosfeer niet afzetten tegen iets omdat er niets is (ook geen lucht). Een raketmotor werkt het beste in het luchtledige omdat de uitstromende gassen niet worden tegengehouden. Een straalmotor werkt op hetzelfde principe maar heeft lucht nodig omdat ie niet zelf zuurstof mee neemt. Op grote hoogte waar minder lucht is werkt een straalmotor wel beter dan op zeeniveau. Een straalmotor gaat bij hogere snelheden ook niet slechter werken (in tegenstelling tot propelloraandrijving).

Je kan het ook omdraaien.

Kun je met een vliegtuig op een lopende band voorkomen dat het snelheid maakt en opstijgt?

Antwoord: ja.

Laat de lopende band precies dezelfde snelheid als de wielen aanhouden.

Wanneer is dit op TV?

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:35 schreef NorthernStar het volgende:
Je kan het ook omdraaien.

Kun je met een vliegtuig op een lopende band voorkomen dat het snelheid maakt en opstijgt?

Antwoord: ja.

Laat de lopende band precies dezelfde snelheid als de wielen aanhouden.

Doh...

Nee dus...

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:36 schreef NED het volgende:
Wanneer is dit op TV?

ff opgezocht, 12 december

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:39 schreef MikeyMan het volgende:

[..]

Doh...

Nee dus...

Doh...

Ja dus...

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:19 schreef NorthernStar het volgende:

[..]

Hmmm ja dat is een paradox ja.

Maar dat komt omdat je verschillende referentiepunten hebt.

Meet je de beweging van het vliegtuig ten opzichte van de band of van de omgeving?

Ik zeg ten opzichte van de band.

Ten opzichte van de band staat het vliegtuig niet stil maar raast het als een gek vooruit (of de band achteruit, is om het even). Voor iemand die het van een afstand bekijkt staat het vliegtuig echter stil en draaien alleen de wielen als een gek.

Je wilt dus een situatie waarbij iedere beweging van het vliegtuig (vooruit) door een lopende band teniet gedaan word.

Dat kan niet. Het vliegtuig is niet afhankelijk van de lopende band (zijn wielen) om vooruit te komen.

Wat je zou moeten doen is het vliegtuig in een windtunnel zetten en zo veel wind maken dat het vliegtuig word afgeremd als het dreigt te bewegen.

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:35 schreef NorthernStar het volgende:
Je kan het ook omdraaien.

Kun je met een vliegtuig op een lopende band voorkomen dat het snelheid maakt en opstijgt?

Antwoord: ja.

Laat de lopende band precies dezelfde snelheid als de wielen aanhouden.

Het antwoord is nee.

De banden zijn geen beslissende factor in de vooruitgang van een vliegtuig.

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:40 schreef NorthernStar het volgende:

[..]

Doh...

Ja dus...

Werkelijk onzin...

Heb je uberhaupt weleens iets aan natuurkunde gehad...?

Met een auto werkt dit, omdat deze zich via de wielen afzet tegen de grond...

Al laat je die lopende band met 5000 km/u tegen de richting indraaien, het maakt geen hol uit...

Je wielen draaien met 5000km/u + snelheid van het vliegtuig, maar het ding stijgt net zo goed op...

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:41 schreef Papierversnipperaar het volgende:

[..]

Je wilt dus een situatie waarbij iedere beweging van het vliegtuig (vooruit) door een lopende band teniet gedaan word.

Dat kan niet. Het vliegtuig is niet afhankelijk van de lopende band (zijn wielen) om vooruit te komen.

Wat je zou moeten doen is het vliegtuig in een windtunnel zetten en zo veel wind maken dat het vliegtuig word afgeremd als het dreigt te bewegen.

Juist! In de windtunnel zou hij dan vliegen en toch op dezelfde plek blijven.

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:43 schreef blessed19 het volgende:

[..]

Juist! In de windtunnel zou hij dan vliegen en toch op dezelfde plek blijven.

Inderdaad

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:41 schreef Papierversnipperaar het volgende:

[..]

Je wilt dus een situatie waarbij iedere beweging van het vliegtuig (vooruit) door een lopende band teniet gedaan word.

Dat kan niet. Het vliegtuig is niet afhankelijk van de lopende band (zijn wielen) om vooruit te komen.

Het kan wel, want de wielen zorgen voor weerstand. De snelheid zal oplopen tot die weerstand evengroot is als de stuwkracht van de motoren. Enz.


En nou heb ik wel genoeg van dit vliegtuig eik.

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:49 schreef NorthernStar het volgende:

[..]

Het kan wel, want de wielen zorgen voor weerstand. De snelheid zal oplopen tot die weerstand evengroot is als de stuwkracht van de motoren. Enz.


En nou heb ik wel genoeg van dit vliegtuig eik.

Dat kan dus niet... Wrijving van die wielen t.o.v. het vliegtuig is nihil...

Ik las ergens anders een mooie vergelijking/argument:

Ooit riep iemand dat een raket in de ruimte niet zou werken omdat er niets was waar de straal zich tegen af kon zetten. Dat bleek uiteindelijk ook onzin te zijn. De raket zet zichzelf af tegen de straal.

Bij een vliegtuig werkt dat in principe hetzelfde. Immers: actie = -reactie
Het vliegtuig staat slechts op pootjes om van de grond te blijven. (ja, ik heb veel geleerd vannacht )

Het zal alleen niet hard gaan dus nogmaals: je zult een lange band nodig hebben en dat is gewoon onuitvoerbaar.

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:49 schreef NorthernStar het volgende:

[..]

Het kan wel, want de wielen zorgen voor weerstand. De snelheid zal oplopen tot die weerstand evengroot is als de stuwkracht van de motoren. Enz.

Dat kan bij een snelheid van 1274km/h. Maar daarvoor vliegt hij al.

Ik maak gewoon even een post die ik kan blijven knippen en plakken voor mensen die niet teruglezen en weer gaan posten dat het vliegtuig stil blijft staan.

Voorbeeld voor de beeldvorming: Je gaat met je rolschaatsen op een lopende band staan en trekt je naar voor aan een touw. Je zult zien dat dit zonder enige moeite mogelijk is ook al laat je de band 5 keer de snelheid van jezelf draaien.

Een vliegtuig beweegt zich middels stuwkracht onafhankelijk van de grond voort en in wezen duwen de motoren zich af door luchtstroom uit te blazen. (simpel gezegd, dus vergelijkbaar met aan het touw trekken). De lopende band heeft grip op de wielen maar die wielen geven dat niet door aan het vliegtuig maar laten de wielen alleen maar sneller draaien. De wielen blijven in het oneindig tollen. (draaisnelheid wordt lopende band snelheid plus de voorwaartse snelheid van het toestel.)

Het enige waar het toestel mee te kampen krijgt is een extra rolweerstand op de wielen die overwonnen moet worden en deze loopt op met de snelheid van het toestel. We houden de band immers in theorie op dezelfde snelheid als het vliegtuig. Hierbij is het een feit dat de stuwkracht van vliegtuigmotoren in geen enkele verhouding staat tot de rolweerstand van de wielen. (note: weerstand loopt op met snelheid)

Nu kun je ver door redeneren dat in theorie de weerstand even hoog wordt als de stuwkracht maar dat gaat niet op want in het begin is die stuwkracht vele malen groter dan de weerstand en gaat het toestel aan snelheid winnen. De weerstand neemt af naarmate het toestel aan snelheid wint doordat de vleugels hun lift gaan krijgen. De rolweerstand is precies 0,0 op het moment van lift-off. Met andere woorden, het vliegtuig vliegt al lang en breed voor de rolweerstand hem in kan halen.

[ Bericht 0% gewijzigd door jpjedi op 29-10-2007 12:15:44 ]

Het antwoord is aan de Mythbusters...

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:29 schreef vanOekelen het volgende:

[..]

Je hoeft je nergens tegen af te zetten om vooruit te gaan. Waar zet een raket zich bijvoorbeeld tegen af in de ruimte?
De stuwkracht van een straalmotor is vooral afhankelijk van de extra snelheid waarmee hij de lucht er aan de achterkant eruit spuwt.
Om precies te zijn is dit de formule voor de stuwkracht:
F=(C_uitgang-C_ingang)*m+A(p_c-p_a)
Met
C_uitgang de snelheid van het uitgespuwde gas.
C_ingang de snelheid van de binnenkomende lucht.
A de oppervlakte van de uitlaat.
m de massastroom aan de uitlaat
p_c de druk aan de uitlaat
p_a de luchtdruk op de desbetreffende hoogte

Waarbij de kracht komend van (C_uitgang-C_ingang)*m veel groter is dan A(p_c-p_a) natuurlijk.

Interessant, dank je! Leuk, aan de formule kun je al zien dat F groter wordt als p_a kleiner wordt. Wat is ongeveer de verhouding tussen (C_uitgang-C_ingang)*m en A(p_c-p_a) ?

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 11:57 schreef Papierversnipperaar het volgende:

[..]

Dat kan bij een snelheid van 1274km/h. Maar daarvoor vliegt hij al.

Dan heb je een slome band.

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 12:01 schreef jpjedi het volgende:
Voorbeeld voor de beeldvorming: Je gaat met je rolschaatsen op een lopende band staan en trekt je naar aan een touw. Je zult zien dat dit zonder enige moeite mogelijk is ook al laat je de band 5 keer de snelheid van jezelf draaien.

Zonder enige moeite is niet helemaal waar, deze moeite is nog altijd groter dan wanneer de band stil zou staan.

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 12:01 schreef jpjedi het volgende:
Het enige waar het toestel mee te kampen krijgt is een extra rolweerstand op de wielen die overwonnen moet worden en deze loopt op met de snelheid van het toestel. We houden de band immers in theorie op dezelfde snelheid als het vliegtuig. Hierbij is het een feit dat de stuwkracht van vliegtuigmotoren in geen enkele verhouding staat tot de rolweerstand van de wielen. (note: weerstand loopt op met snelheid)

Nu kun je ver door redeneren dat in theorie de weerstand even hoog wordt als de stuwkracht maar dat gaat niet op want in het begin is die stuwkracht vele malen groter dan de weerstand en gaat het toestel aan snelheid winnen. De weerstand neemt af naarmate het toestel aan snelheid wint doordat de vleugels hun lift gaan krijgen. De rolweerstand is precies 0,0 op het moment van lift-off. Met andere woorden, het vliegtuig vliegt al lang en breed voor de rolweerstand hem in kan halen.

Je gaat er hier van uit dat de mythe niet correct getest wordt, het vliegtuig blijft niet stil staan. In dat geval heb je helemaal gelijk.
Maar als de band even snel meeaccelereert als het vliegtuig (wat bij een correcte uitvoering van de mythe dus het geval zou moeten zijn) dan komt er nooit lift, dus zal het vliegtuig nooit opstijgen.

Dat het vliegtuig stil laten blijven staan fysisch vrijwel onmogelijk is klopt echter natuurlijk.

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 12:01 schreef jpjedi het volgende:
We houden de band immers in theorie op dezelfde snelheid als het vliegtuig. Hierbij is het een feit dat de stuwkracht van vliegtuigmotoren in geen enkele verhouding staat tot de rolweerstand van de wielen. (note: weerstand loopt op met snelheid)

Dat is een belangrijke aanname in het vraagstuk. Als je de band zo hard mag laten lopen als je wil kun je de weerstand in theorie ook zo groot maken als je wil. In de praktijk zullen dan natuurlijk de wielen smelten en zal het toestel op z'n buik worden meegesleurd en aan het einde van de band worden neergekwakt. Maargoed, in de praktijk bestaan zulke banden niet.

Hoe dan ook, ik ga zeker kijken, al is het alleen maar om te zien hoe Adam en Jamie de praktische problemen zullen overwinnen met hun vage geknutsel.

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 12:12 schreef vbmot het volgende:

[..]

Interessant, dank je! Leuk, aan de formule kun je al zien dat F groter wordt als p_a kleiner wordt. Wat is ongeveer de verhouding tussen (C_uitgang-C_ingang)*m en A(p_c-p_a) ?

Ik heb het net even voor je opgezocht in dit boek (een echte aanrader als je in gas turbines geinteresseert bent), daar staat een mooi rekenvoorbeeldje in van een vliegtuig met een cruise speed van 0.8 Mach, op 10km hoogte, stuwkracht 6000N, bij een bepaalde compressie waarde (8), turbine inlet temperatuur (1200K) enz komt het uiteindelijk uit op
(C_uitgang-C_ingang)*m=3365 N en
A(p_c-p_a) = 2635 N
_{Ik had zelf verwacht dat A(pc-pa) wat kleiner zou zijn.}

[ Bericht 0% gewijzigd door vanOekelen op 29-10-2007 12:33:05 ]

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 08:52 schreef Notorious_Roy het volgende:
Het vliegtuig stijgt niet op als het zich niet verplaatst in de lucht, gewoon omdat er geen lucht langs de vleugels stroomt. De lucht zorgt voor over- en onderdruk waardoor hij de lucht in gaat.

Als je op een hometrainer zit te fietsen voel je toch ook geen wind door je haren ook al fiets je 30 km/h? Iedereen die denkt dat het vliegtuig opstijgt heeft het fout.

Tenzij de wielen zoveel wrijving creeren dat de lucht eromheen opwarmt en zo thermiek veroorzaakt onder de vleugels .

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 12:25 schreef vanOekelen het volgende:

[..]

Ik heb het net even voor je opgezocht in dit boek (een echte aanrader als je in gas turbines interesseert bent), daar staat een mooi rekenvoorbeeldje in van een vliegtuig met een cruise speed van 0.8 Mach, op 10km hoogte, stuwkracht 6000N, bij een bepaalde compressie waarde (8), turbine inlet temperatuur (1200K) enz komt het uiteindelijk uit op
(C_uitgang-C_ingang)*m=3365 N en
A(p_c-p_a) = 2635 N
_{Ik had zelf verwacht dat A(pc-pa) wat kleiner zou zijn.}

'The jet Engine' van Rolls-Royce was bij ons op de opleiding de motoren bijbel.

quote:

Op maandag 29 oktober 2007 12:16 schreef vanOekelen het volgende:

[..]

Zonder enige moeite is niet helemaal waar, deze moeite is nog altijd groter dan wanneer de band stil zou staan.
[..]

Bedoel dat je nou niet echt schwarznegger vormen moet hebben om je naar voren te trekken. Het zal soepel lukken.

quote:

Je gaat er hier van uit dat de mythe niet correct getest wordt, het vliegtuig blijft niet stil staan. In dat geval heb je helemaal gelijk.
Maar als de band even snel meeaccelereert als het vliegtuig (wat bij een correcte uitvoering van de mythe dus het geval zou moeten zijn) dan komt er nooit lift, dus zal het vliegtuig nooit opstijgen.

Dat het vliegtuig stil laten blijven staan fysisch vrijwel onmogelijk is klopt echter natuurlijk.

Mijn verhaal beschrijft toch precies dat de band mee accelereert? Alleen het maakt geen kont uit!