飞机在一台巨大的跑步机上能否起飞?附本人思考过程,欢迎水友们挑错。

  • 星海尘猫 真正的英雄主义,是看透生活本质,依然热爱它
    如果完全只看题干,并不能得出飞机相对空气静止的结论,最多只能推导到飞机相对地面静止这一步。

    地面与空气相对静止是脑补,是脱离了题干的。当然,这个不重要,我们也可以把它放过。

    而题干中“跑步机向后的速度永远等于飞机起落架轮胎的转速”也是一个不完善的描述,哪怕把跑步机向后脑补为跑步带向后,  但轮胎转速是角速度,跟一个线速度相等怎么都等不了。

    如果要把这个描述给绝对化,脑补完全,那么下一个陷阱也要出来了,就是起落架轮轴承绝对润滑。

    这个条件,可以完全等同于起落架轮胎与飞机之间是绝对光滑表面,不会产生摩擦力。 那么,轮胎的转动,轮胎外侧的运动速度,虽然被跑步机跑步带的运动速度完全锁死, 但是因为轮胎与飞机之间绝对光滑,所以它们两者并不是锁死关系。

    至于物理上怎么能让轮胎质心与飞机质心之间发生相对位移,抱歉,我以为我们要假定之前那些都必须成立的同时,就已经认为这个也是必须成立的了。

    我总不能先让一些不能出现的情况绝对出现,然后用实际不能出现的理由去否定 假设了一定要出现的事情的推导结果不是?

    所以,即便假定地面与空气相对静止,也限定飞机轮胎外侧与地面相对静止,那也出现不了飞机与空气相对静止的情况,因为飞机与飞机轮胎也必然要有相对速度飞机还是会飞起来

    问题的核心就是有人认为根据题干可以得出 飞机相对地面(空气)静止,但其实仅从题干出发并不足以得出这个结论。  

    想让这个结论成立需要其他会产生逻辑冲突的假定去弥补。

    如果不好理解的话,我们可以把上边的所有假定都变化一下形式,
     让“跑步机速度与转速永远相等”那个假定完全等于“起落架轮胎外侧与地面永远相对静止”
    剩下的补充条件等同于“起落架及轮胎不会磨损不会损坏”

    但是,喷气式发动机在水平上产生的推力是存在的,同时平面上能给重力固定的物体提供的摩擦阻力也是有上限的,所以根据水平方向受力分析,飞机还是会获得一个向前的加速度,也就必然产生问题。

    那么题干与这个受力分析之间的矛盾在哪儿呢?实际上就是假定“起落架轮胎外侧与地面永远相对静止”时,等于地面给飞机提供的水平方向摩擦阻力永远等于发动机推力

    可是,如果假定这个限定必须成立,又限定起落架足够结实, 但水平方向还是有发动机推力, 那么让这几个条件同时满足后的必然结果就是, 起落架不坏,但是起落架与飞机机体连接的那部分的飞机机体会损坏。

    因为起落架可以永不磨损永不损坏,但是飞机机体的结构强度不足以承受喷气式发动机的强大推力。

    都最后还是暴力结局了暴力……


回复3

  • 烟雨迷城 异次元封控中
    为什么是飞机相对于地面静止而不是相对于跑步机传输带上某一点是静止的呢。
    为什么跑步机的传输带一定要向后呢,向前不行吗。
    飞机的轮子没有一丁点动力,根本新不应放在力的分析系统中,轮子有的只是支承力和飞机给予的压力,没有动力!没有动力!没有动力!不应放在力学分析中分析。
    水上飞机连轮子也没有!轮子的作用只是支承作用和减少飞机前进的摩擦力,是前进的摩擦力,轮子受到的摩擦力是向后的!飞机在空中更嫌轮子碍事。
    飞机向前的动力来自于发动机吸气喷气,以空气喷射流动的反作力为推力,飞机的前进的对应参照物是空气,而不是地。
    飞机轮子的滚动是机身带动,不是轮子带动机身,所以轮子受到的摩擦力是向后而不是向前,跑步机的传输带是向前运动而不是向后,跟从飞机机身的运动方向。
    综上所述,飞机绝对能飞。
  • 假如跑步机不能保证上面跑的东西相对地面静止,那还是跑步机吗?那这个题干还写跑步机干嘛,不要跑步机不就是你说的情况的极限化,那不明摆的事吗?
  • 摇光 习惯性称呼他人或地区以外号的,请收起轻浮,受累。
    飞机发动机有足够推力并不能等同于飞机就可以飞起来。
    最简单的例子就是将飞机固定在地面上开发动机试车,此时发动机无论输出多大,飞机也是可以不动的。
    这里,其实除去一些不甚严谨的表述,我认为原题实际上就是假设的是类似这样的情况。
    只不过,此时将飞机固定在地面上的方式是跑步机式而已。
    其实你要想在跑步机上跑起来,必然要有一个位移补偿,换句话说,人或者飞机,向前移动的速率要被跑步机的传送带向后的位移速率抵消,于是你才能原地跑动。
    此时,你相对你周围的空气当然是静止的,那么无论跑多快,当然就不可能飞起来。
返回文章

站务

全部专栏