Hab heute wieder drüber nachgedacht und bin zu keiner schlüssigen Lösung gelangt.
Ein Kleintransporter mit geschlossener Ladefläche transportiert Tauben. An kleinen Bachbrücke hält er an, weil er etwas zu schwer ist mit seiner Fracht. Der pfiffige Fahrer steigt aus und
scheucht alle Tauben auf so das sie wild in der Luft kreisen.
Ist der Transporter jetzt ingesamt leichter oder nicht?
Meiner Meinung nach ist der Transporter danach nicht leichter, könnte es aber trotzdem über die Brücke schaffen. Die Gesamtmasse des Transporters nimmt nicht ab, da ja noch alle Tauben in ihm drinnen sind. Doch die Gewichtskraft der Tauben lastet nicht mehr auf dem Transporter und damit auch nicht auf der Brücke, da die Tauben ja über dem Transporterboden fliegen. Andererseits löst der Flügelschlag der Tauben wieder Luftdruck auf den Transporterboden aus und dies führt zu einer erhöhten Belastung der Brücke. Ob nun die Kraft, die die Flügelschläge verursachen oder die Gewichtskraft der Tauben größer ist, weiß ich leider auch nicht.
Hallo Tom,
Wenn alle eingeschlossenen Tauben fliegen, ist das Ladegewicht gleich Null.
Angenommen der Wagenaufbau sei ein Käfig aus Drahtgeflecht.
Wenn die Tauben nun in geicher Richtung und Geschwindigkeit mit dem darunterliegenden Fahrzeug fliegen, wird auf die Ladefläche keine Gewichtskraft ausgeübt. Wenn das nicht so wäre, würde jedes Auto von den überfliegenden Flugzeugen erdrückt, oder etwa nicht ??
Gruss
Fritz
a.d.Uw.
Die alte geklärte Frage
Hi, die Antwort ist einfach, über die Zeit gesehen ist der Wagen gleich schwer. Im Augenblick des Starts der Tauben wird er sogar schwerer. Du kannst dich ja mal auf eine Waage stellen und abspringen, dann siehst du wie das Gewicht hochgeht. Um dann (ich gehe mal von einem vollständig geschlossenem System aus) weiterzufliegen müssen die Tauben mit den Flügeln schlagen. Die dabei entstehenden Kraftvektoren, die nach unten zeigen und durch die Luftbewegung dem Gewicht der Tauben entsprechen drücken den Wagen nach unten. Allerdings ist das ein sehr dynamischer Vorgang, so dass man alles über die Zeit mitteln müsste. Was wohl eine kleine Rolle spielt ist die Tatsache, dass ein winziger Teil der Bewegungsenergie mittels Luftreibung in Wärme umgewandelt wird und so nicht mehr als Wind auf den LKW-Boden drückt. Aber das kannst du bei dem LKW Gewicht völlig vernachlässigen. Stell dir die Tauben einfach als Ventilator vor, jetzt bündele die Ventilatoren (Tauben) und setze sie zu einem Luftkissenboot zusammen. Dieses lasse auf der LKW-Ladefläche schweben. Jetzt kann man einsehen, ob das Boot aufliegt oder schwebt, es hat dieselbe Gewichtskraft auf den LKW-Boden. So long…
Hallo Fritz,
das Gedankenspiel ist zwar beeindruckend, aber leider falsch.
Vögel (Tauben) beherrschen prinzipiell 2 Arten des Fliegens:
Flugzeuge fliegen dynamisch (können also nicht schweben).
Gruß
hardy
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Hallo,
Wenn das nicht so
wäre, würde jedes Auto von den überfliegenden Flugzeugen
erdrückt, oder etwa nicht ??
der Auftrieb der Flugzeuge entsteht im Wesentlichen durch einen Unterdruck an der Flügeloberseite.
Besser zu Vergleiche wäre da schon ein Hubschrauber, der große Mengen Luft nach unten drückt. Durch verwirbelung verteilt sich das aber nach ein paar Metern, so dass die armen Autos und Fußgänger nicht erdrückt werden.
Gruss, Niels
Um es auf den Punkt zu bringen: Es hängt davon ab, wie der Laderaum beschaffen ist. Ist er vollständig geschlossen, ändert sich nichts am Gewicht. Ist er ein offener Käfig, dann wird sich das Gewicht möglicherweise etwas verringern. Der Grenzfall ist ein oben offener Käfig aus dem die Tauben rausfliegen, dann wiegt der Laster natürlich weniger.
Die Antwort zu „vollständig geschlossen“ ist eigentlich einfach zu verstehen: Man sieht einen Laster vor sich stehen. Man weiß nicht was drin ist. Egal, was sich darin auch immer befindet und was es tut, das Gewicht des Lasters kann sich dadurch nicht ändern (höchstens fluktuieren). Der Laster ist ein geschlossenes System, eine „Black Box“, und folgt als Gesamtheit natürlich den Naturgesetzen, dazu muß ich gar nicht wissen, was in ihm ist.
Gruß Moriarty
Man sieht einen Laster vor sich stehen.
Man weiß nicht was drin ist. Egal, was sich darin auch immer
befindet und was es tut, das Gewicht des Lasters kann sich
dadurch nicht ändern (höchstens fluktuieren). Der Laster ist
ein geschlossenes System, eine „Black Box“, und folgt als
Gesamtheit natürlich den Naturgesetzen, dazu muß ich gar nicht
wissen, was in ihm ist.
Na ja, so gehts auch nicht, es kommt schon auf das Problem an 
Stell dir vor du hast einen Laster der vollkommen geschlossen ist, die Wände bestehen aus Hartplastik und im Inneren liegt eine Stahlkugel. Habst du diese mit einer äusseren nicht am Laster befestigten elektromagnetischen Konstruktion hoch, so verringert sich das Gewicht des Lasters um das Gewicht der Kugel !
Noch keine Lösung
Ick zerbrech mich noch den Kopp mit den ganzen Theorin!
Gibt es keine wissentschaftliche Erklärung?
Hallo Helmut,
aber genau in dieser Abwandlung liegt die Lösung des Problems. Das Bezugssystem ist entscheidend, also die Frage, wogegen die Kräfte gerichtet sind. Sind die Vögel im geschlossenen LKW, hast Du ein geschlossenen Bezugssystem, und der von den Vögeln erzeugte Auftrieb wirkt nur im Fahrzeug gegen den Fahrzeugboden. Damit bleibt das Gesamtsystem nach außen hin neutral, unabhängig davon, ob die Tauben fliegen oder sitzen. Nimmst Du aber die Hebekonstriuktion für die Stahlkugel hast Du kein geschlossenes System mehr. Die Kräfte wirken zwischen der Kugel im System und der Hebevorrichtig außerhalb. Du könntest also auch einen Kran einsetzen, an dem die Kugel einfach nur über den LKW geschwenkt wird. Erst wenn Du die Hebevorrichtung wieder in das System hineinnimmst, hast Du wieder ein vergleichbares, geschlossenes System. Daher auch die Sache mit der abweichenden Lösung bei einem Gitterkäfig, weil dort die Kräfte eben auch nicht mehr nur im geschlossenen System wirken, sondern eben auch Kräfte nach außen wirken können. Während im geschlossenen Fahrzeug der beim Fliegen erzeugte Über- und Unterdruck sich nur im Fahrzeug ausgleichen kann, findet beim Gitterkäfig ein Ausgleich auch mit der Umgebung statt.
Gruß vom Wiz
Na ja, so gehts auch nicht, es kommt schon auf das Problem an
) Stell dir vor du hast einen Laster der vollkommen
geschlossen ist, die Wände bestehen aus Hartplastik und im
Inneren liegt eine Stahlkugel. Habst du diese mit einer
äusseren nicht am Laster befestigten elektromagnetischen
Konstruktion hoch, so verringert sich das Gewicht des Lasters
um das Gewicht der Kugel !
Wenn man so will, ja, aber dann bilden die Stahlkugel und der anhebende Magnet ein System.
Wenn ich von einem abgeschlossenen System rede, dann meine ich natürlich abgeschlossen bezüglich der Problemstellung.
Gruß
Moriarty
ist doch kein Problem
Ick zerbrech mich noch den Kopp mit den ganzen Theorin!
Gibt es keine wissentschaftliche Erklärung?
ändert sich die Masse von Flugzeugen wenn sie fliegen ? NEIN
sie verteilen ihr Gewicht lediglich auf den Luftkegel unter ihnen.
Ist dieser Luftkegel komplett abgeschlossen (z.b. in einem Glas oder in dem beschriebenen Laderaum) dann ist das Gewicht des Gesamtsystemes immer gleich - egal ob die Objekte darin fliegen oder nicht … und wenn jemand die Tauben püriert wiegt der LKW noch genausoviel 
anders wäre es nur, wenn jemand mal einen Antigravitationsantrieb erfindet …
STK
einen aerodynamischen Effekt erzeugt, der dadurch entsteht,
daß Luft über die Tragflächen strömt - es ist eine gewisse
Fluggeschwindigkeit notwendig. Hierbei wird keine Kraft
(senkrecht) auf die darunterliegenden Luftmassen ausgeübt.
die aerodynamischen Gesetzte sind unabhängig von der (Fort)bewegungsart.
bei einem Hubschrauber ist das Profil der Rotorblätter ähnlich dem der Flugzeug- oder Vogelflügel. Die Kraft, die auf das Flugzeug nach oben wirk wirkt als gleichgrosse Gegenkraft nach unten (auf die Luft in dem Fall)
andernfalls hätten Flugzeuge ja schon einen Antigravitationsantrieb… und man könnte im Luftleeren Raum so fliegen, wenn man die Luft zum fliegen nicht bräuchte.
Der Druck unter dem (fliegenden) Objekt verteilt sich genauso wie unter einem Vogel oder Hubschrauber als Kegel (mit einem sehr großen Winkel)
mit einer der Gewichtskraft entsprechenden Kraft. Das weiter
oben angegebene Analogon mit dem Luftkissenboot ist hier
vielleicht ganz anschaulich.
genau - ob das LKB nun über einem Fleck steht oder sich vorwärts bewegt … der Druck auf die Luft unter ihm ist immer gleich und entspricht immer dem Gewicht des Gesamtsystems, welches fliegt.
Flugzeuge fliegen dynamisch (können also nicht schweben).
aber sie können wie Vögel im Kreis fliegen … ist es für das urprüngliche Posting egal ob die Vögel im Kreis fliegen, auf der Stelle oder ob sie am Boden hocken.
STK
Meiner Meinung nach ist der Transporter danach nicht leichter,
könnte es aber trotzdem über die Brücke schaffen. Die
wieso das? weil sich am Gewicht des Transporters nichts ändert? das widerspricht sich doch irgendwie.
Gesamtmasse des Transporters nimmt nicht ab, da ja noch alle
Tauben in ihm drinnen sind. Doch die Gewichtskraft der Tauben
lastet nicht mehr auf dem Transporter und damit auch nicht auf
der Brücke, da die Tauben ja über dem Transporterboden
Gesamtmasse des Transporters (also Wagen + Ladung) nimmt nicht ab und trotdem soll die Ladefläche plötzlich weniger wiegen?? das widerspricht sich auch irgendwie.
fliegen. Andererseits löst der Flügelschlag der Tauben wieder
Luftdruck auf den Transporterboden aus und dies führt zu einer
erhöhten Belastung der Brücke. Ob nun die Kraft, die die
Flügelschläge verursachen oder die Gewichtskraft der Tauben
größer ist, weiß ich leider auch nicht.
du hast es doch schon selbst beantwortet - wenn die Ladefläche komplett rundrum geschlossen ist, wird der Luftdruck der die Vögel nach oben hebt mit der selben Kraft die Luft nach unten drücken - also Ausgleich.
STK
@ All Die Lösungen sind Bernoulli und Rückstoss
hallo tom und alle,
lustige frage, interessant, auf alle antworter mag ich nicht eingehen, da sind ein paar fehler im thread und die richtige antwort ist ja und nein, naemlich ob die tauben nur nach bernoulli fliegen oder nach dem prinzip des rueckstosses wie eine schiffsschraube oder besser ruderboot. und uebrigens, flugzeug und hubschrauber fliegen nach dem gleichen prinzip in der luft, jedenfalls massgeblich und voellig anders als sich schiff mit schiffsschraube und schiff mit rudern nach dem prinzip des rueckstosses fortbewegen.
man muss trennen zwischen dem fliegen wie schon geschrieben wurde nach dem prinzip des fluegels, und nach dem prinzip des lufttretens oder auch „schwimmen in der luft“.
hier im thread auch schon genannt als —> :
ad 1
fluegel = „dynamisches fliegen“ = bernoulli-prinzip
ad 2
lufttreten = „statisches fliegen“ = rueckstoss = aehnlich wie schwimmen, der vogel versucht erst zu starten.
voegel koennen sicherlich beides gleichzeitig verwenden um auftrieb zu erlangen. wenn sie aber gleichmaessig auf einer hoehe fliegen haelt sie nur ad 1 oben und ad 2 benutzen sie nur noch nach hinten alias flugzeugturbine um die reibungskraefte zu kompensieren zwecks geschwindigkeitshaltung.
wenn alle tauben fliegen auf gleichbleibender hoehe jeweils fuer eine taube und ad 2 nur verwenden zur reibungskraftkompensation nach „hinten/heckrichtung“ mittils rueckstoss, dann tragen sie kein gewicht zum gesamtgewicht des lkw auf die strasse/bruecke bei. natuerlich bleibt die masse gleich, nur wird nur noch die lkw-ruhemasse durch die strassendecke getragen, die tauben aber durch die bernoullikraft, denn
durch die form der fluegel wird die anstroemende luft gezwungen an seiner obersite schneller zu stroemen und an seiner unterseite langsamer zu stroemen. zumindest muss dies fuer jeden fluegel relativ fuer die stroemungsgeschwindigkeiten an ober- und unterseite gelten, oben schneller denn unten. auf beide fluegelseiten wirken dann unterdruecke aufgrund der bernoullikraft, nur ist oben der unterdruck hoeher als unten, mithin wird der fluegel nach oben gezogen und der fluegel schliesslich traegt den rest des koerpers. da wirken keine kraftvektoren auf den boden des lkw’s. also wenn alle tauben nur fliegen innerhalb des lkw’s nach dem prinzip des flugzeuges auf einer stabilen hoehe traegt ihre masse nicht zum gewicht des lkw’ bei. man stelle sich auch bildhaft vor, dass der lkw eine hoffene ladeflaeche hat und man wirft ueber ihn hinweg etliche segelscheiben oder gar ein segelflieger fliegt ueber ihn hinweg, oder sie tauchen sogar unter die ladekante des lkw ein, nur halt das dach fehlt noch. er wird damit nicht schwerer. die bernoullikraft traegt die tauben und nicht der lkw-boden und damit ist der lkw so leicht wie ohne tauben.
aber wenn die tauben nur sich oder sich anteilig mit einem luftreten nach unten oben halten, dann wirkt sehr wohl eine kraft auf den boden des fahrzeuges. zur veranschaulichung. der lkw befindet sich auf einem oelfilm mit null reibungskraft. in ihm ein ventilater auf einem luftkissen mit null reibungskraft. der ventilator dreht los und beschleunigt und beschleunigt. der massenmittelpunkt und oder der gesamtimpuls des systems laster plus ventilator bleibt aber auf einem punkt bzw. gleich. deswegen beschleunigt der lkw in die andere richtung, ergo eine kraft wirkt, naemlich die uebertragung durch den luftstrom.
uebrigens, hubschrauber erzeugen ihren auftrieb massgeblich durch ad 1, also auch durch bernoullikraft und nicht durch ad 2 oder lufttreten bzw. nach dem prinzip einer schiffsschraube. der hubschrauber sollte also eher rotorfluegler heissen denn „luftschrauber“ oder „hebe mich durch luftschrauben“. sehr wohl aber gibt es hubschrauber, die einen nicht zu vernachlaessigten anteil ihres auftriebes durch ad 2 erreichen, der hauptanteil ist aber ad 1, immer. das wird gerne falsch verstanden.
viele gruesse, lego
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Durchflug
Hallo, Leute!
Die Lage wird noch komplizierter, wenn durch den fahrenden Transporter auch nur eine einzige weitere Taube quer zur Fahrtrichtung hindurchfliegt (durch 2 geöffnete Fenster). Ist in dieserDurchflugzeit der Transporter schwerer? Nur minimal!
Denn gleichzeitig wird die Antwort leichter, wenn man einen Flügelschlag während des Durchflugs annimmt, also sich diese eine Taube gewisserweise als durchfliegenden „Saugstauber“ vorstellt. (scheint bisher noch keiner drüber nachgedacht zu haben über meine obige Bemerkung o.w.T.). Vor allem, wenn man sich auf einem Tisch im Transporter stehend eine Mikrowaage vorstellt, über die mehr oder weniger hoch diese einzelne Taube hinwegfliegt.
Anscheinend ist die „Abgeschlossenheit“ des Transporterraumes der entscheidende Aspekt! Nur die Passage einer Gewehrkugel durch einen Transporter mit offenem Fenster auf dem Mond (Vakuum)
bleibt ohne Gewichtsfolgen.
moin,
manni
Hallo!
Bernoulli trifft sicher zu, ich hab dennoch den Verdacht, daß auch bei dieser Auftriebsvariante früher oder später Kräfte auf den Untergrund auftreten. Schließlich wirkt die Gravitationskraft in jedem Augenblick und muß überwunden werden.
Ich hab die Luftwirbel und Kraftvektoren nicht im Kopf, denkbar wäre, daß sie - etwas weiter fortgesetzt - letztlich doch auch Richtung Boden zielen (müssen!?).
Oder aber folgende Überlegung:
Um Bernoullis Effekt nutzen zu können, sind die Tauben auf Rückstoß angewiesen, um ein Mindesttempo zu erreichen. Der ist im Idealfall rechtwinklig zur Gravitationskraft, wirkt sich also nicht auf das Gewicht des Fahrzeugs aus. Nun müßte es den Tauben gelingen, diese Kraft sozusagen umzulenken, ohne dabei Kraft „nach unten“ auf das Fahrzeug auszuüben. Geht das? Sozusagen ein Kräfteparallelogramm unter Umgehung des LKW.
Tschuess, Sven.
Mißverständnis
Hi Sven,
Bernoulli trifft sicher zu, ich hab dennoch den Verdacht, daß
auch bei dieser Auftriebsvariante früher oder später Kräfte
auf den Untergrund auftreten. Schließlich wirkt die
Gravitationskraft in jedem Augenblick und muß überwunden
werden.
Der Trick sind die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Luft an Unter- und Oberseite des Flügels. Der Gesamtdruck, zusammengesetzt aus statischem und dynamischen Druck, ist unten und oben gleich. Da oben aber die Luft schneller strömt (bedingt durch die Form - oben muß die Luft einen weiteren Weg zurücklegen) ist hier der dynamische Druck größer und somit der statische Druck kleiner als an der Unterseite. Der „Drucküberschuß“ (des statischen Drucks) an der Unterseite hält den Körper in der Luft. Es wird keinerlei Kraft auf einen Untergrund übertragen.
Nun ist durchaus denkbar (ob das bei Tauben so ist, weiß ich nicht), daß der Auftrieb (auch zum starten) nicht durch Rückstoß erzeugt wird, sondern, ähnlich wie beim Hubschrauber, durch sich auf der Stelle bewegende Flügel die Stömungsverhältnisse passend gemacht werden, so daß die Taube fliegen kann ohne sich fortbewegen zu müssen. Es reicht (theoretisch) die lokale Beschleunigung der Luft an den Flügeln und die damit verbundenen Druckänderungen.
Viele Grüße
Stefan
Missverständnis2
hallo sven,
wie goosi schon schrieb,
Bernoulli trifft sicher zu, ich hab dennoch den Verdacht, daß
auch bei dieser Auftriebsvariante früher oder später Kräfte
auf den Untergrund auftreten. Schließlich wirkt die
Gravitationskraft in jedem Augenblick und muß überwunden
nein das tun sie nicht, die gravitationkraft wirkt immer noch,
nur wird sie durch bernoulli-kraft kompensiert statt durch gewichtsdruck auf den lasterboden oder auf die luft und dann auf den lasterboden
mit vermeintlicher antigravitation hat ein flugzeug nichts zu tun.
wenn alle voegel nur nach bernoulli fliegen, traegt ihr gewicht nicht zum gewicht des lasters bei.
werden.
Ich hab die Luftwirbel und Kraftvektoren nicht im Kopf,
denkbar wäre, daß sie - etwas weiter fortgesetzt - letztlich
doch auch Richtung Boden zielen (müssen!?).
nein, da ist nur unterdruck und unterdruck und eine druckdifferenz zwischen den fluegelseiten.
viele gruesse, lego
Oder aber folgende Überlegung:
Um Bernoullis Effekt nutzen zu können, sind die Tauben auf
Rückstoß angewiesen, um ein Mindesttempo zu erreichen. Der ist
im Idealfall rechtwinklig zur Gravitationskraft, wirkt sich
also nicht auf das Gewicht des Fahrzeugs aus. Nun müßte es den
Tauben gelingen, diese Kraft sozusagen umzulenken, ohne dabei
Kraft „nach unten“ auf das Fahrzeug auszuüben. Geht das?
Sozusagen ein Kräfteparallelogramm unter Umgehung des LKW.Tschuess, Sven.
Hallo Lego und alle !
Bevor ihr da ewig weiterstreitet ob beim Segelflug eine Kraft auf den Boden wirkt oder nicht, lest doch das mal (habe diesen Link schon des öfteren in verschiedenen Brettern gepostet, doch das Thema taucht immer wieder auf):
David Anderson, Scott Eberhardt:
A Physical Description of Flight
http://www.aa.washington.edu/faculty/eberhardt/lift.htm
mfg
Christof