一个比较有趣的问题。。。答案释出

lanman · 发表于 2009-2-20 12:27

一个飞机，如果把它放到一个巨型跑步机上，跑步机以飞机起飞速度向后运作，飞机向前运动，飞机前跑步机带子长度无限。飞机能否起飞？

－－－－
解答。。。
这个飞机一定能飞起来的。
飞机的动力来自于螺旋桨/喷射器直接对空气做功，与轮胎及地面无关。
假设某架飞机的起飞速度是50KMPH,飞机目前相对皮带静止。皮带向后（机尾方向）运动。
此时飞机相对地面是向后以50的速度运动。当飞机把节气门打开，开到应该以50的速度向前运动时，飞机相对地面的速度将会逐渐减小为零
然后开始拥有向前的速度，知道50然后起飞。
如果皮带是向后运动100的速度，飞机的速度则会从相对地面100向后，变成0，变成向前50

这个问题不是我想出来的，是前两天看电视看出来的。。
事实胜于雄辩
http://www.youtube.com/watch?v=YORCk1BN7QY

[ 本帖最后由 lanman 于 2009-2-21 10:46 编辑 ]

欧根亲王 · 发表于 2009-2-20 12:30

应该起飞的更快吧杜丽德炸东京的时候也是让航母全速逆风航行的原理是一样的吧

lanman · 发表于 2009-2-20 12:30

原帖由 欧根亲王 于 2009-2-20 12:30 发表 5 f: P+ x0 M+ |% T
应该起飞的更快吧杜丽德炸东京的时候也是让航母全速逆风航行的原理是一样的吧

跑步机运作的时候，空气同样是不动的捏。。。

littlesong · 发表于 2009-2-20 12:33

当然没有用，空速为0

qzhqs9 · 发表于 2009-2-20 12:34

应该不会~~~~~~没有空气动力~~~~~~向后的力和飞机发动机发出的动力相抵~应该为零~~但是不知道如果这时候飞机动力突然增大是不是会飞起来？？~~~~~~~~

lanman · 发表于 2009-2-20 12:37

我说能飞起来，一定能。。。

东方蜘蛛 · 发表于 2009-2-20 12:42

不行吧, 一個向前, 一個向後, 同一樣的速度.....................

cctv7789 · 发表于 2009-2-20 12:48

等于是飞机全功率输出但是没有产生位移，怎么可能飞得起来~？

lanman · 发表于 2009-2-20 12:49

原帖由 cctv7789 于 2009-2-20 12:48 发表
4 w3 F: [& Z7 a等于是飞机全功率输出但是没有产生位移，怎么可能飞得起来~？

这个问题很tricky的。。。。仔细想想。。。灭哈哈。。。
大家觉得我什么时候给答案合适捏？

littlesong · 发表于 2009-2-20 12:52

我想通了，能飞起来，
因为跑步机是整体向后动的，对不？

lanman · 发表于 2009-2-20 12:55

原帖由 littlesong 于 2009-2-20 12:52 发表 ! p# `' r3 r* \" x6 U( D( N3 g
我想通了，能飞起来，
( N* G+ j0 E' P9 {( ^' C因为跑步机是整体向后动的，对不？

灭有看懂你在说什么。。。

cctv7789 · 发表于 2009-2-20 12:57

原帖由 lanman 于 2009-2-20 12:49 发表 2 U1 F. P6 a" Z" T: `

# i/ ]( V+ v1 W: P% ?1 g# D& e& G7 q5 A' {
这个问题很tricky的。。。。仔细想想。。。灭哈哈。。。* Y2 k1 a- n) v- v
大家觉得我什么时候给答案合适捏？

现在~~~

lanman · 发表于 2009-2-20 12:58

原帖由 cctv7789 于 2009-2-20 12:57 发表 8 w: X- c1 I+ t2 h; w8 L( h& ~2 d
; q, Z3 u# c' v0 |* d
' _& c0 x! C3 O: ~0 L4 z8 C b# U
现在~~~

现在的话太无趣鸟。。。

.iam · 发表于 2009-2-20 13:01

可以的，飞机的助跑过程实际上只是发动机的预热，要到发动机喷出（螺旋桨同理）的气流足够，飞机才能飞，不象鸟儿的助跑，有加力的作用，所以武林高手把鸟的蹬腿那下力抵消了，鸟就飞不起来……

跑步机虽然以同等速度反向运动，抵消的只有飞机接触时的作用力，而空气相对飞机依然是可以产生作用力的，飞机只要在转数达到，有足够动力起飞时抬起机头，就可以实现起飞了，当然，还要多加些脱离跑步机的力，但既然都是假设的，可以忽略不计。

或者再举个例子，一个人在跑步机上，跳远，助跑的力都被抵消了，根本跳不起来，因为他的跳起来的目标要靠接触点——腿来实现，但是，要是有外力推他一掌，他就能获得额外且不依赖与地接触的动力，就能扑出去。飞机发动机就是额外且不依赖与地接触的动力……

穿短裤的暴徒 · 发表于 2009-2-20 13:02

能飞倒着飞出去飞机的燃料有限跑步机还是用电的话(没有停电这一说)

cctv7789 · 发表于 2009-2-20 13:03

原帖由 .iam 于 2009-2-20 13:01 发表
6 P5 A% l8 _0 U. k. V8 ?8 P1 o可以的，飞机的助跑过程实际上只是发动机的预热，要到发动机喷出（螺旋桨同理）的气流足够，飞机才能飞，不象鸟儿的助跑，有加力的作用，所以武林高手把鸟的蹬腿那下力抵消了，鸟就飞不起来……# B, r, A7 Z% b: k1 q; [

: F6 V7 H3 b! ~% ]! G跑步机虽然以同等 ...

貌似粉有道理~~LZ出来认定下~？

最伟大的大毛 · 发表于 2009-2-20 13:34

没有相对空气的运动
所以飞不起来

.iam · 发表于 2009-2-20 13:37

或者再用简单点的道理说一下吧，睡完午觉清醒了写……

关于起飞的动力，用大型飞机的话，难以理解，大家可以试想一下模型飞机，有很多比较轻的都不需要助跑的，螺旋桨一下就能达到足够的推力，放地上马上就能飞起来，要是用这种来设想，那么跑道向哪个方向怎么跑，都不影响起飞的。

其实，关键的地方就是，跑道跟空气是两个不同的介质，飞机获取推力需要的是空气，跟跑道没关系，所以无视。要是条件改为，飞机后方有巨型风扇向前猛吹，形成风洞的效果，那飞机就飞不起来了，所谓的逆风起飞就是这样，顺风是减少反作用力，逆风才是增加的。

qzhqs9 · 发表于 2009-2-20 13:37

如果跑步机是匀速的话能飞起来~~如果跑步机跟飞机发动机功率的改变而改变的话应该飞不起来

东方蜘蛛 · 发表于 2009-2-20 14:39

那莫不是一直昇機?

lanman · 发表于 2009-2-20 15:28

你们想太多了。。。。。

reebok325 · 发表于 2009-2-20 15:36

喷气发动机提供动力，跟起落架与跑步机没关系，只要轮子受得了高转速就能飞起来

穿短裤的暴徒 · 发表于 2009-2-20 15:39

原帖由 reebok325 于 2009-2-20 15:36 发表 2 D& z$ h% V( S) }4 f0 G
喷气发动机提供动力，跟起落架与跑步机没关系，只要轮子受得了高转速就能飞起来

看清楚题目跑步机以飞机起飞速度向后运作，飞机向前运动，

没说轮子

easycompany · 发表于 2009-2-20 15:39

原帖由 littlesong 于 2009-2-20 12:52 发表
' o* J; Z r7 v: ]我想通了，能飞起来，% ]% S% X* Y2 M6 S0 G* Y- ~0 T3 z( o: U
因为跑步机是整体向后动的，对不？

梦话大师。。。。。。。。。

我认为飞不起来，飞机的起飞过程是通过发动机的气流喷射提升速度，造成的结果是飞机在行进中机翼和空气产生相对速度，在速度达到一定程度的时候利用机翼变化使机翼上下的风压不同，抬升飞机起飞，所以没有空气和机翼的相对速度，飞机是飞不起来的。。。。。。

rotoruaboy · 发表于 2009-2-20 16:15

谁给画个示意图，俺根本弄不明白飞机和跑步机是怎么个布置。。。

easycompany · 发表于 2009-2-20 16:34

原帖由 rotoruaboy 于 2009-2-20 16:15 发表
" M/ E; f9 H4 U. s+ A0 U谁给画个示意图，俺根本弄不明白飞机和跑步机是怎么个布置。。。

无空间感的拉登。。。。。。。。

456328 · 发表于 2009-2-20 16:37

额。。。。。。你觉得这非的起来？那是不可能的

东征的十字军 · 发表于 2009-2-20 17:31

好比你手里轻轻捏着一个遥控飞机，用遥控器慢慢推油门，当发动机转速到一定的时候遥控飞机就肯定会从你手里飞走一样

豆腐膶 · 发表于 2009-2-20 17:44

我想到了另外一个问题,这个情况会不会产生"惯性"?(物理学不好,不知是属动能还是势能)

SINOX · 发表于 2009-2-20 17:46

假设有台足够风力的大风扇对着原地不动的飞机吹，飞机到有可能飞起来

跑步机呵呵没可能

Rick · 发表于 2009-2-20 18:34

实践是检验真理的唯一标注
小处处实践给大家看吧，用事实说话，挖咔咔

居士 · 发表于 2009-2-20 23:05

不行吧
跑步机以速度A向后移动，飞机以速度B向前移动
但A=B。。。
那就是说飞机怎么向前都只是相对于跑步机带子移动而已，而实际上它本身的位置根本没动过。。。

AK74MS · 发表于 2009-2-20 23:28

飞机前进的动能从何而来？

SINOX · 发表于 2009-2-20 23:42

我有那么一点动摇了，如果是螺旋桨的飞机吹向机翼的气流会使机翼产生升力。。。
喷气机的话也会让飞机前后产生压力差使气流向后流动。。。

所以产生我第一种假设，假如飞机头部被一条绳子拴住，前面有一台巨型风扇向后吹，飞机应该会静止的离开地面呵呵或许吧

AK74MS · 发表于 2009-2-21 00:23

原帖由 SINOX 于 2009-2-20 11:42 PM 发表
% H* ^' Y3 Q6 M" l; C我有那么一点动摇了，如果是螺旋桨的飞机吹向机翼的气流会使机翼产生升力。。。- M2 A: Y* W |+ K: L" L& E, ^$ R
喷气机的话也会让飞机前后产生压力差使气流向后流动。。。" `# ~7 K" n6 c' F5 v
3 D8 c+ f Q, R4 y
所以产生我第一种假设，假如飞机头部被一条绳子拴住，前面有一台巨型风 ...

应该是机翼上下面的压力差
螺旋桨一般是拉动，从而使空气从机翼上流过
喷气机就是推动

末三 · 发表于 2009-2-21 02:45

飞机起飞的速度足以造成机翼上下面空气压力差大于飞机重量

LZ说的这个情况下空气相对飞机静止但相对与跑步机已经等于飞机起飞速度因此产生大于飞

机重量的向上的气压力

换句话说跑步机这个时候相当于一台超级鼓风机将空气从飞机机翼下往上刮所以飞机就离地了

fisher · 发表于 2009-2-21 03:05

原帖由 lanman 于 2009-2-20 12:27 发表 $ C; |8 ]2 L0 |4 [* t
一个飞机，如果把它放到一个巨型跑步机上，跑步机以飞机起飞速度向后运作，飞机向前运动，飞机前跑步机带子长度无限。飞机能否起飞？

小处处这里故意忽略了好多相关联的条件，从而产生很多误导。

回答这个问题首先要搞清楚相对运动的概念，

根据升力原理：飞机是比空气重的飞行器，因此需要消耗自身动力来获得升力。而升力的来源是飞行中空气对机翼的作用。

也就是当飞机起飞时，是依靠机翼相对空气运动，从而产生向上的升力，，，，
“跑步机以飞机起飞速度向后运作，飞机向前运动，”这个假设就完全忽略了飞机相对什么向前运动。

现在假设空气相对地面静止，而只有带子相对地面在向后运动，飞机的向前运动分为以下类别：

1、如果参照物还是地面，那么在动力来源和机身没有故障的情况下向前进的速度达到一定数值（满足起飞升力）当然可以起飞，这就是正常的起飞。

2、如果参照物是跑步机的带子，这就又有两种可能

（1）、当飞机相对带子的速率大于带子相对地面运动速率的时候并且达到一定数值（满足起飞升力），飞机还是可以起飞，否则只能在带子上跑，相对地面站立的人来说向前运动越来越远。

（2）、当飞机相对带子的速率小于带子相对地面运动速率的时候，飞机在带子上相对地面站立的人来说向后运动越来越远。

同样可以假设空气相对带子运动的情况，大家可以继续推论。

[ 本帖最后由 fisher 于 2009-2-21 03:06 编辑 ]

AK74MS · 发表于 2009-2-21 04:01

不要忽视该命题的最大漏洞
飞机的前进是依靠自身动力的绝对前进
还是相对于某个参照物的相对前进
前者是可以起飞的

但后者是不可能起飞的，
首先是设法保证空气能按照起飞临界速度流过机翼

就算推断出空气是“流动”的也只是依据某个除飞机以外的参照物作出的相对流动

而且空气相对于运动的带子，空气永远都是“运动”的

如果V带子达到起飞临界速度，那么空气的“V流动”也达到起飞临界速度但方向与带子运动方向相反

但是！却不是空气相对于机翼以起飞临界速度作“运动”！

因为飞机是放在带子上～也就是和带子有物理接触的，

一旦带子转动，飞机相对于带子是作静止运动

相对于其他任何参照物都是处于运动状态

如果飞机相对于带子是运动的话～这已经说明飞机受到了一个可以改变运动状态的外力，

只要这个外力满足飞机起飞条件，那么飞机就起飞了

至于空气在带子运动期间的的状态， A 飞机
－－－－－－－－－－－－－带子

如图所示，因为空气是一个非常大的整体，所以必须建立一个固定的参考点A

当带子做从左到右的运动时，综上所述，飞机相对于参考点A是运动的，方向从左到右
带子相对于参考点A，也是运动的，方向从左到右

其中有点需要说明，根据流体特性，如果将运动的带子视作参考物而相对静止的话
那么空气将变成相对运动状态，可以视作空气以一个速度V流过带子
那么在因为流体的粘性而在带子表面产生紊流，方向与带子运动方向相同
也可以理解成空气被带子带动了～但着只是一层很薄的紊流层
不属于飞机的起飞条件

lanman · 发表于 2009-2-21 04:44

你们真的想多了。。。这个问题其实再简单不过了。。。我并没有忽略任何条件。。。。

jam · 发表于 2009-2-21 04:55

太复杂了……

其实就用模型飞机参照好了，由于自重小，起飞的升力小，发动机可以马上提供足够的升力，所以是可以从静止马上起飞。

真正的飞机，只要升力足够，也是可以这样的，例如鹞式，独特的结构可以使它只要非常短的助跑，所以，飞机的助跑其实是等待发动机提供足够升力的过程，助跑的惯性也能使这个力减少。

关于逆风飞行，其实逆风的作用是使机翼更易获得上升的气流，这个风力是有限制的，就是不能比发动机的力更大，要是向后的风力足够与发动机抵消，那么发动机所喷出的气流，跟流动的空气相对就是静止，作用就跟陆上运动的物体与跑步机的关系一样，不动……所以，与地面相对不动的飞机，跟助跑中越走越快的飞机，在空气中所能获得的反作用力是一样的。

小处处的题目，飞机与跑道有发生作用的是轮子，而这个轮子不是自主运动的，只是两者抵消摩擦的中介而已，两者的运动其实并不相互影响，所以首先不用考虑跑步机。剩下的就是解决飞机能否在静止中起飞，综上所说，是可行的。当然，飞机要飞行，是要考虑许多不同的因素，气流的影响等等，但在这种假设性题目中，应该不用考虑这种实际问题的吧。

一个比较有趣的问题。。。答案释出

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