Участники эксперимента молча ждут. Зрители взволнованы.
Самолёт стоит на конвейере и вот вот должен начаться процесс. Конвейерная лента начинает медленно тянуться назад. Шумят двигатели воздушного судна, набирают мощность. Пришло время ответить на главный вопрос! Сможет ли самолёт взлететь или нет?
Здравый смысл и школьный курс физики может подсказать, что самолет останется на месте, так, как не сможет набрать необходимую скорость. Но эта история не так проста как кажется!
Уважаемы подписчики и гости предлагаю Вам прежде чем увидеть решение самим дать ответ.
Правильный ответ
Да, взлетит
Давайте разбираться
Стоит внести важное замечание, что при ближайшем рассмотрении условие задачи некорректны.
- Во-первых, шасси вращаются с угловой скоростью, а лента с линейной, поэтому их сравнение проводить неправильно.
- Во-вторых, если принять, что угловая скорость колес конвейера равна угловой скорости колес самолета и их диаметры равны, то задача сводится к неподвижному относительно земли самолету.
Но будем исходить из того, что лента просто движется так, чтобы не дать едущему по конвейеру самолету перемещаться относительно земли. Конечно, с точки зрения физики задача не совсем корректна и по другим причинам, но для простоты пусть будет так.
После вывода двигателя на взлётную мощность скорость самолёта начнёт увеличиваться относительно земли. Из за создание крылом подъёмной силы самолёт с каждым моментом времени все меньше начнёт давить на ВПП. В момент когда подъемная сила станет больше силы тяжести самолёт взлетит.
А как же быть с движением конвейерной ленты? Ведь перед взлётом самолёту нужно набрать необходимую скорость!
Самолет взлетит только тогда, когда у него будет достаточная скорость относительно воздуха. Почему она появится? Потому что самолет отталкивается не от земли, а от воздуха. Это не автомобиль, который бы не сдвинулся с места в аналогичных условиях. Самолету все равно, что под ним — бетонная ВПП, движущаяся лента или лед.
Примечание
"Отталкиваться от воздуха" это максимально условное упрощение. Само собой это не так.
(Здесь можно прочитать как создаётся подъемная сила)
Движение конвейера не остановит самолёт относительно наблюдателя стоящего на земле. Шасси просто будут вращаться быстрее чем при обычных условиях взлёта.
Конвейером можно остановить вращение колес, но не сам самолет. Сила трения вращения шасси пренебрежительно мала по сравнению с тягой двигателей и не способна помешать ему взлететь.
Можете убедиться в этом сами посмотрев видео ниже. В нём "Разрушители легенд" с канала Discovery провели подобный эксперимент.
Подписывайтесь, делитесь своими мыслями в комментариях, задавайте вопросы. До новых встреч в следующих статьях.
Тут вы можете почитать что общего между чайником и самолётом
А тут узнать про то что ломает крылья самолётам в полёте.
