Energie Erde Luft Flugzeug Verkehrsflugzeug Flugzeug fliegt Auftriebs

Die Physiker, meine Frau, mein Nachbar und ich

Von: , Frage gestellt am Mi, 12. Mai 2004

Hallo Fachleute,

folgendes (hoffentlich nur) theoretisches Problem :

Es befinden sich zwei baugleiche Flugzeuge in der Luft, in derselben Höhe. Das eine ist doppelt schwer wie das andere. Nun setzen bei beiden Flugzeugen gleichzeitig alle Triebwerke aus. Welches bleibt (segelnd) länger in der Luft ?

Die Physiker sagen (soweit ich mich recht erinnere) : gleich lang, denn die Fallgeschwindigkeit ist unabhängig von der Masse des Körpers (Galilei, Einstein !?)

Meine Frau sagt : natürlich das leichtere, ist doch logisch. (na, logisch vielleicht nicht, aber entspricht aber sicher dem allgemeinen Menschenverstand)

Mein Nachbar sagt (jetzt kommts) : das schwerere Flugzeug fliegt länger ! Seine Begründung : um das Flugzeug in diese Höhe zu kriegen, war mehr kinetische Energie nötig, die "gespeichert" ist und bei einem Triebwerksverlust "abgefeiert" werden kann.

Ich stehe nun dazwischen und weiss nicht, was ich glauben soll. Ein Praxisversuch fällt leider aus. Wer hat Recht, und warum ?

Gruss Hans-Jürgen
***

40 Antworten zu dieser Frage

  1. Antwort von nach einer Stunde 0 hilfreich
    Re: Die Physiker, meine Frau, mein Nachbar und ich

    Hi
    Das mit den besseren Gleitflugeigenschaften.
    Ein Starfighter würde ohne Vortrieb fallen wie ein Stein, ain Grossraumflieger (k.A. wer die besten hat, irgendeiner wirds sein) mit guten Segeleigenschaften uU ziemlich lange segeln. Ein Motorsegler mit Motorschaden würde vermutlich länger segeln als ne Antonov Transportmaschine da er als Segler konzipiert ist.
    Bei gleichen Bedingungen wenn du beiden die Flügel weghackst vermutlich beide gleich im freien Fall.

    kinetische Energie?
    Ein 120 Kilo Mann Springt hoch und bleibt dann natürlich länger in der Luft als das 40 Kilomännchen... das neben im gesprungen ist weil er mehr Energie aufgewandt hat.... :) ?!


    HH (der von Physik vermutlich Zero Ahnung hat)
    HH

    • Antwort von nach 14 Stunden 0 hilfreich
      Re^2: Die Physiker, meine Frau, mein Nachbar und i

      Also ich als angehender Segelflieger mit bescheidenen 25 Starts, weiß nur das Wettbewerbsflieger Wasserballast mitnehmen um eine höhere Geschwindigkeit bei gleichem sinken zu erreichen. Sprich, das Flugzeug mit dem Wasserballast kann schneller fliegen aber schlechter steigen, was bei gutem Thermikwetter natürlich besser ist um Strecke zu machen.
      Hoffe das war soweit richtig. Ansonsten bitte ich um korrektur eines erfahreneren Segelfliegers.

      Vieleicht hilf dir aber auch das weiter:?

      http://www.flightforum.ch/newforum/showthread.php?s=...

  2. Antwort von nach 2 Stunden 0 hilfreich
    Re: Und die Ingenieure

    Hallo Hans-Jürgen, Es befinden sich zwei baugleiche Flugzeuge in der Luft, in
    derselben Höhe. Das eine ist doppelt schwer wie das andere.
    Nun setzen bei beiden Flugzeugen gleichzeitig alle Triebwerke
    aus. Welches bleibt (segelnd) länger in der Luft ?

    Die Physiker sagen (soweit ich mich recht erinnere) : gleich
    lang, denn die Fallgeschwindigkeit ist unabhängig von der
    Masse des Körpers (Galilei, Einstein !?)
    Nein, das würde ein seriöser Physiker nie sagen. Das gilt nur im Weltraum, z.B. wenn es sich um 2 Mondfähren handelt, bei denen kurz nach dem Start von der Mondoberfläche das Triebwerk ausfällt. Die würden unter diesen Bedingungen gleichzeitig wieder auf der Oberfläche aufschlagen, unabhängig von deren Masse. Meine Frau sagt : natürlich das leichtere, ist doch logisch.
    (na, logisch vielleicht nicht, aber entspricht aber sicher dem
    allgemeinen Menschenverstand)
    Da hat sie vermutlich recht. Obwohl es sehr stark von den Flugeigenschaften abhängig ist, wird die größere Masse tendenziell immer schneller den Boden erreichen, da sie dem Luftwiderstand mehr Gewicht entgegensetzt. Mein Nachbar sagt (jetzt kommts) : das schwerere Flugzeug
    fliegt länger ! Seine Begründung : um das Flugzeug in diese
    Höhe zu kriegen, war mehr kinetische Energie nötig, die
    "gespeichert" ist und bei einem Triebwerksverlust "abgefeiert"
    werden kann.
    Die Begründung ist auf jeden Fall falsch. Du mußt ja auch bedenken, dass das schwerere Flugzeug mit wesentlich höherer kinetischer Energie unten ankommt. Die zusätzlich gespeicherte Energie steht also für den Segelflug garnicht zur Verfügung sondern wird am Ende für den Aufprall "benötigt".

    Jörg

  3. Antwort von nach 2 Stunden 0 hilfreich
    Re: Die Physiker, meine Frau, mein Nachbar und ich

    Hallo Hans Jürgen,
    Es befinden sich zwei baugleiche Flugzeuge in der Luft,
    wenn alle Voraussetzungen gleich sind, nur das Gewicht unterschiedlich, dann prallen sie theoretisch zur gleichen Zeit auf.

    Da der Fall aber nicht im Vakuum stattfindet, prallt das schwerere Flugzeug etwas früher auf.

    Gandalf

    • Antwort von nach 3 Stunden 0 hilfreich
      Re^2: Die Physiker, meine Frau, mein Nachbar und i

      Hmmm, trotzdem noch einige Überlegungen dazu.

      Angenommen die Flugzeuge haben noch eine gewisse Startgeschwindigkeit in Vorwärtsrichtung, dann erzeugen die Tragflächen auch noch Auftrieb. Dieser ist bei beiden Flugzeugen (baugleich!) gleich groß und sorgt dafür dass das leichtere Flugzeug langsamer fällt.
      Anschauliches Beispiel: Zwei baugleiche Bierflaschen, eine voll die andere leer, werden an einen (einigermaßen großen) Heliumballon gehängt: Die volle Flasche fällt schneller.

      Andererseits: Das schwere Flugzeug behält aufgrund seiner größeren Masse die Geschwindigkeit nach vorne länger bei, da der Einfluss der Luftreibung sich bei ihm nicht so stark auswirkt. Dies kompensiert den obigen Effekt nach einer Weile zumindest teilweise.

      Ausserdem kann natürlich ein geschickter Pilot immer auch eine hohe Fallgeschwindigkeit in eine große Horizontalgeschwindigkeit "umwandeln" und somit wieder für Auftrieb sorgen. Alles was ich bisher also gesagt habe (und wobei ich von einer Trennung von horizontaler und verikaler Bewegungskomponente ausgegangen bin) trifft also in der Praxis nicht wirklich zu.

      Problem ist also nicht so trivial wie es scheint. Am besten wir fragen einen Segelflieger.

      Grüße von noch nem Physiker,
      Robert

  4. Antwort von nach 2 Stunden 0 hilfreich
    Re: Feststellung

    Hallo Fachleute,
    danke :-)

    Gandalf ist der einzige, der erstmal den Text richtig erfasst hat. Hat sogar recht, deine Frau auch - vermutlich eher intiutiv :-)

    Gruß
    Frank

  5. Antwort von nach 2 Stunden 0 hilfreich
    Re: Die Physiker, meine Frau, mein Nachbar und ich

    Ich stehe nun dazwischen und weiss nicht, was ich glauben
    soll. Ein Praxisversuch fällt leider aus. Wer hat Recht, und
    warum ?
    Mit Flugzeugen fällt der Versuch natürlich aus, aber du kannst dir andere Körper überlegen, die zwar die gleiche äußere Form haben, aber unterschiedliche Masse:

    eine volle und eine leere Bierflasche
    zwei Streichholzschachteln, einmal leer einmal komplett mit Sand gefüllt.

    zwei Tischtennisbälle, einer leer, einer mit Wasser gefüllt (z.B. mit Injektionsnadel)

    usw...

    Gerhard

  6. Antwort von nach 3 Stunden 0 hilfreich
    Re: Die Physiker, meine Frau, mein Nachbar und ich

    Es befinden sich zwei baugleiche Flugzeuge in der Luft, in
    derselben Höhe. Das eine ist doppelt schwer wie das andere.
    Nun setzen bei beiden Flugzeugen gleichzeitig alle Triebwerke
    aus. Welches bleibt (segelnd) länger in der Luft ?
    Ich schließe mich der Meinung von Gandalf an, wenn es sich um 2 willkürlich geformte und nicht zum segeln geeignete Massen handeln würde - die Schwerere schlägt zuerst auf.
    Dir ging es aber ums segeln:
    Hier kann ich die Meinung Deines Nachbarn nachvollziehen. Da es aber mehrere Effekte sind, die hier eine Rolle spielen und ich nicht weiß, welche davon überwiegen, kann ich die Frage nicht beantworten.
    Die größere potentielle Energie des schweren Flugzeugs, die sich nach und nach in kin.Energie umwandelt und das Fluzeug segeln lässt, zerrt sich aufgrund der größeren Masse und der dadurch erforderlichen größeren Luftbeschleunigungen an den Tragflächen bei gleicher Sinkrate schneller auf. Ich kann mir auch vorstellen, daß bei gegebenem Flugzeugtyp die Segeleigenschaften als Funktion der geladenen Masse ein Maximum aufweisen, sich also nicht jedes Flugzeug mit beliebigen Massen gleich gut segeln lässt.
    Sind aber alles nur Mutmaßungen.
    Vielleicht ist unter uns ein Segelflieger, der das beantworten kann. Schließlich muß es ja auch einen Grund geben, warum Segelflugzeuge so leicht gebaut sind.

    Sascha

  7. Antwort von nach 3 Stunden 0 hilfreich
    Und nochne Theorie ;-)

    IMHO:

    Die vertikale Geschwindigkeit ist bei beiden Flugzeugen etwa gleich gross.
    "Etwa" weil bei verschiedenem Gewicht der beiden Flugkörper Flügelgeometrie und Anstellwinkel etwas untesrchiedlich sind.
    Das schwerere Flugzeug fliegt allerdings bis zum Aufschlagen weiter (!).


    Gruss

    Michael



Keine passende Antwort gefunden? Jetzt eigene Frage stellen!

© Copyright 2003-2012 wer-weiss-was GmbH. Alle Rechte vorbehalten