Basic Physics für Allmygenies

Ich habe da schon mal Spaßeshalber einen Prototypen gezeichnet. Besteht eigentlich nur aus einem dicken Rohr das kreisförmig geschlossen ist. In dem Rohr sind einige Proeller und einige Tragflächen angebracht. Und gäbe es nicht die Impulserhaltung, dann müsste man nur die Propeller anschmeißen, das Medium im Rohr würde im Kreis strömen und die Tragflächen umströmen die dann natürlich eine Auftriebskraft erzeugen würden welches das ganze Konstrukt in die Luft heben würde.

Tja, "würde" eben, den es gibt halt leider das Prinzi Actio=Reaktio und deswegen auch kleinen impulslosen Antrieb.

@UffTaTa

UffTaTa schrieb:na komm. Wäre das Flugzeug um das Fliegengewicht leichter wenn die Fliege fliegt, wer hält einem dann davon ab eine Super-Fliege zu bauen die ein ganzes Flugzeug heben könnte und diese Superfliege in der Ladebucht eines flügellosen Flugzeugs zu verstauen?

Genau da ist offensichtlich das Problem in der unterschiedlichen Denkweise. Davon, dass der Flieger um mehr leichter wird, als das Gewicht der Fliege war nie die Rede. Was Du schilderst wäre der Effekt im Inneren lauter Vögel anzubinden und sie zum Fliegen zu bringen und dadurch das Flugzeug anzuheben. Ein Versuch, der soweit ich weiß bisher nur Baron von Münchhausen geglückt ist (der sich an seinen Schuhen aus dem Matsch gezogen hat (*Klugscheißermodus an* wegen dieser Anekdote spricht man noch heute beim Starten eines Rechners vom booten (von Boots = Stiefel) *KSM aus*))

Das dies nicht funktioniert ist unbestritten. In deinem Beispiel geht es aber darum, dass sich die Fliege aus eigener Kraft in der Luft hält (und zwar strömungsdynamisch!) und deshalb sich zwar in der Luft des Flugzeuges bewegt, ja, aber diesem weder eine Kraft nach oben noch nach unten überträgt.

Ich sehe es also nicht so, dass die Fliege dem Flugzeug eine Kraft zum leichterwerden verschafft, sondern es lediglich von der eigenen Gewichtskraft befreit. In dem Moment, wo Deine Superfliege zum Einsatz kommen sollte, wäre ja eine Verbindung zwischen beiden Systemen notwendig. Und die sehe ich eben als nicht gegeben an. Jedenfalls nicht bei aerodynamischem Flug. Was anderes wäre es, sprächen wir von einem kleinen Heißluftballon im Flieger. Da wäre ich sofort dabei zu sagen: ja, das Gewicht bleibt gleich (analog Dein Beispiel mit der Badewanne).

Vorschlag zu Güte: bevor wir uns jetzt hier lange die Argumente um die Köpfe hauen, lass uns eine andere Aufgabe suchen und die hier anderweitig klären.

Lufton schrieb:Vorschlag zu Güte: bevor wir uns jetzt hier lange die Argumente um die Köpfe hauen, lass uns eine andere Aufgabe suchen und die hier anderweitig klären.

auch wenn du es nicht einsehen willst, die ist bereits geklärt.

Lufton schrieb:Was Du schilderst wäre der Effekt im Inneren lauter Vögel anzubinden und sie zum Fliegen zu bringen und dadurch das Flugzeug anzuheben.

Und was du mir erzählen willst ist das es für die Physik des Vogelfluges einen Unterschied macht ob die Vögel angebunden sind oder nicht?

@Lufton

Lufton schrieb: und die hier anderweitig klären

Nix da! Ich will das jetzt wissen.
Bin mir selbst noch nicht ganz schlüssig.
Einerseits die Impulserhlatung, die für das Gewicht spricht, und auf der anderen Seite Dein Einwand, den ich noch nicht nachvollzogen habe.

@Lufton

*KSM ein* :D
Münchhausen zieht sich samt Pferd am eigenen Schopf aus dem Sumpf.


nicht an seinen Stiefeln

Nach einer verbreiteten Version geht die Bezeichnung auf die amerikanische Fassung der Geschichte vom Baron Münchhausen zurück, der sich dort nicht wie in der deutschen am eigenen Schopf, sondern an den Schlaufen der eigenen Stiefel (bootstraps) aus dem Sumpf zieht (siehe auch Münchhausen-Methode).

Aus Wikipedia: Booten

Ich denk mir ja sowas auch nicht aus.... (Hatte es mal in irgendeinem Fachbuch gelesen, und dort eben wieder.)

tz, die spinnen doch :)

so und weil es so schön war vertiefen wir die Problematik noch ein bißchen.

Also, gegeben ist ein Flugzeug mit hermetisch verschließbarer Druckkabine.
Außerdem wird der Umgebungsdruck als konstant angesehen. Es ist also egal ob das Flugzeug auf der Piste steht oder fliegt, der äußere Luftdruck bleibt konstant.

An Bord der Maschine steigt eine Geburtstaggeselschaft. Dabei ist auch ein Luftballonverkäufer mit einer Heliumdruckflasche der während des Fluges Heliumballons aufbläst und an die Passagiere weiterreicht.
Frage: Verändert das Aufblasen der Heliumballons etwas an der effektiven Gewichtskraft des Flugzeuges, die von den Tragflächen mit einer gleich großen/ größeren Auftriebskraft überwunden werden muss?

a) im Falle einer intakten Druckkabine.
b) im Falle einer nicht intakten Druckkabine, bei der ein Druckausgleich zwischen Innen und Außen stattfinden kann.

a)nein, denn die gleiche Menge Helium, die sich zuvor in der Flasche befand, befindet sich nun im Balon, und da es sich um ein abschlossenes System handelt (vergleichbar mit deinem U-Boot Beispiel) muss die gesamte Masse des Systems berücksichtigt werden.

b) der Druck in der Kabine steigt, weil die Balons an Volumen zunehmen und Luft verdrängen. Der Überdruck gleicht sich mit dem Ausserdruck aus indem die Luft aus der Kabine entweicht, der Flieger wird um das Gewicht der entwichenen Luft leichter

Macht es eigentlich einen Unterschied, ob der Heliumballon festgehalten wird (in der Hand oder an der Decke), oder gerade frei aufsteigt?

@ilchegu

Nein!

paco

@paco_

Wieso eigentlich nicht. Ein Körper, der sich z.B. gerade im freien Fall befindet, würde ja auch nicht zur Gewichtskraft des Flugzeugs beitragen.

Ein steigender Luftballon befindet sich doch auch irgendwie im freien Fall?

@ilchegu

Vergleiche das bitte mit einer Wanne voll Wasser und einer darin schwimmenden, zugekorkten Flasche. Das Gewicht der Wanne wird immer gleich sein, egal ob die Flasche an der Oberfläche schwimmt, am Boden festgehalten wird oder gerade losgelassen wurde und nach oben treibt. Solange ein System abgeschlossen ist und weder Masse nach außen abgegeben wird oder von außen hinzukommt verhält sich dieses nach außen neutral, egal was im Inneren passiert.

paco

Ich behaupte einfach einmal folgendes:

Ein Behälter, gefüllt mit einem Medium (Gas oder Flüssigkeit), befindet sich auf einer Waage. In dem Medium befindet sich nun ein Körper, der sich im Medium ohne eigenen Antrieb frei bewegt und nirgendwo mit dem Behälter kontakt hat.

Ist der Körper nun vollkommen in das Medium eingetaucht, dann ist das bei der Waage angezeigte Gewicht unabhängig vom Gewicht dieses Körpers.

Der Körper wirkt dann genau so auf die Waage, als hätte er die selbe Dichte wie das Medium.

Das würde nun bedeuten, dass das Gewicht eines Flugzeugs zunimmt, wenn ein Luftballon im inneren steigt.

Ob das so auch stimmt, weiss ich nicht sicher, aber vielleicht kanns ja jemand widerlegen oder bestätigen.

ilchegu schrieb:Ein Behälter, gefüllt mit einem Medium (Gas oder Flüssigkeit), befindet sich auf einer Waage. In dem Medium befindet sich nun ein Körper, der sich im Medium ohne eigenen Antrieb frei bewegt und nirgendwo mit dem Behälter kontakt hat.

und, was macht der "Kontakt" für einen Unterschied. Meinst du wenn ein Atom der Seitenwand des schwimmenden Körpers mit einem Atom der Seitenwand des Behälters "Kontakt" hat dann ist die ganze Physik umgemodelt?

ilchegu schrieb:Ist der Körper nun vollkommen in das Medium eingetaucht, dann ist das bei der Waage angezeigte Gewicht unabhängig vom Gewicht dieses Körpers.

Geil, nur weil etwas schwimmt, soll es plötzlich nichts mehr wiegen? Wo bleibt da das Gewicht des schwimnenden Körpers? Ist das Teil plötzlich masse- oder schwerelos geworden?

ilchegu schrieb:Das würde nun bedeuten, dass das Gewicht eines Flugzeugs zunimmt, wenn ein Luftballon im inneren steigt.

Falls der Ballon einen zusätzlichen Auftrieb zu seinem Eigengewicht erzeugt und er vorher am Flugzeug festgemacht war und jetzt die 2m bis zuer Decke des Flugzeugs fliegt, DANN fehlt dem Flugzeug in der kurzen Zeit der Auftrieb des Ballons und es wird um diesen kleinen Auftrieb schwerer.
Dies gilt aber nur in dem Fall das die Kabine nicht hermetisch ist, es also überhaupt einen zusätzlichen Auftrieb durch den Ballon gibt. Der Ballon hat also beim Aufblasen erst mal Luft aus dem Flugzeug verdrängen müssen. Ist das nicht möglich, dann gibt es keinen zusätzlichen Auftrieb und es ist völlig egal ob der Ballon festgebunden ist, fliegt oder geplatzt ist.

@UffTaTa

Meinst du wenn ein Atom der Seitenwand des schwimmenden Körpers mit einem Atom der Seitenwand des Behälters "Kontakt" hat dann ist die ganze Physik umgemodelt?

Du interpretierst das Wort "Kontakt" hier pedantisch. Mit ein bisschen guten Willen sollte schon klar sein, was ich geimeint habe :)


Dies gilt aber nur in dem Fall das die Kabine nicht hermetisch ist

Dem würde ich durchaus zustimmen.


Wo bleibt da das Gewicht des schwimnenden Körpers? Ist das Teil plötzlich masse- oder schwerelos geworden?

Du hast ja selber geschrieben, dass sich das Gewicht (bei nicht hermetischer Abriegelung) um den Auftrieb ändert. Und der Auftrieb ist die Differenz zwischen Gewicht Körper und Gewicht verdrängtes Medium.

Wenn wir also vom Gewicht des Körpes den Auftrieb abziehen, bleibt nur noch das Gewicht des verdrängten Mediums übrig. Das Gewicht des Körpers fällt raus.

ilchegu schrieb:Du hast ja selber geschrieben, dass sich das Gewicht (bei nicht hermetischer Abriegelung) um den Auftrieb ändert.

in dem Fall hättest du etwas schreiben müssen in der Art: "In einen randvollen Behälter wird ein schwimmfähiger Körper gegeben in der Art dass das verdrängte Wasser über den Rand abläuft."

kleiner Tipp: In der Physik sind die Randbedingungen und die genaue Benennung der Randbedingungen sehr wichtig. Das kann locker mal die ganze Aussage auf den Kopf stellen ;-)

Wieso? Ich hab ja nicht gesagt, dass der Körper in den Behälter gegeben wird, sondern dass er schon drinnen ist. Und ob der Behälter jetzt randvoll ist oder nicht, ist doch egal.

Ich wollte mich auch gar nicht auf das Füllen des Luftballons aus Deinem Beispiel beziehen, sondern nur darauf, was geschieht, wenn ein Luftballon in einem Flugzeug steigt.

kleiner Tipp: In der Physik sind die Randbedingungen und die genaue Benennung der Randbedingungen sehr wichtig. Das kann locker mal die ganze Aussage auf den Kopf stellen ;-)

Ja, ich weiss. Besonders verständlich und genau habe ich mich nicht ausgedrückt :)