Tópico: Decolagem de avião

[SnowRaptor]

Só para divertir o pessoal... Imaginem a seguinte situação (descrita
originalmente em
http://www.straightdope.com/columns/060203.html):

Um avião está estacionado em uma pista móvel (como se fosse uma
esteira rolante). O avião se move em uma direção, e a esteira na
direção oposta. A esteira tem um sistema de controle que acompanha a
velocidade do avião e faz com que a esteira tenha exatamente a mesma
velocidade dele, na direção oposta. A pergunta é: o avião vai
conseguir decolar?

Meu raciocínio: Só se e a valocidade do avião em relação ao ar for maior
que a velocidade necessária pra decolar. Como o avião se impulsiona
com as turbinas, ele deslocaria normalmente sobre a esteira, só
que os pneus rodariam ao dobro da velocidade. Talvez a esteira precise
ser um pouco maior, pois o avião acelera um pouco menos devido às perdas
causadas pela maior velocidade das rodas.

[Quasar]

Correto, pois a tração que faz o avião se mover é proporcionada pelas hélices ou motores a jato e não pelas rodas como um carro.

Pouco importaria a esteira rolante debaixo dele.

[SnowRaptor]

Correto, pois a tração que faz o avião se mover é proporcionada pelas hélices ou motores a jato e não pelas rodas como um carro.

Pouco importaria a esteira rolante debaixo dele.

Pois é. Em duas listas de discussão (uma delas ocupada exclusivamente por físicos) o pau está comendo e tem gente que insiste que o avião não decola.

[Quasar]

Correto, pois a tração que faz o avião se mover é proporcionada pelas hélices ou motores a jato e não pelas rodas como um carro.

Pouco importaria a esteira rolante debaixo dele.

Pois é. Em duas listas de discussão (uma delas ocupada exclusivamente por físicos) o pau está comendo e tem gente que insiste que o avião não decola.

Só se for um avião que é tracionado pelas rodas.

Se formos mais a fundo podemos encontrar pontos como uma dificuldade um pouco maior em ganhar velocidade pois o atrito gerado pelas rodas seria um pouco maior, mas isso faria somente o avião comer um pouco mais de pista (ou esteira) para decolar, mas decolaria assim mesmo.

O ponto fundamental é que a aeronave para voar depende da velocidade relativa ao ar, se um 737 precisa de 200 e tantos Km/h para sair do chão se ele estiver parado na pista pode decolar ve vertical (em relação ao solo).

Lembro que quando eu fazia curso de piloto esses exemplos eram abordados, inclusive já foi feito (com aviões menores) decolagens usando nenhuma ou muito pouca pista em dias com muito vento, nós já vimos aviões como CAP-4 que ficaram parados (em relação ao solo) por causa do vento que para ele era forte de mais (em torno dos 90Km/h)

[Diego]

Com certeza absoluta não voa...

Oq importa é a velocidade do ar que irá passar pelas asas.

Pelo menos entendi, que a pista acompanharia o movimento do avião no sentido oposto, fazendo que o mesmo fique parado em relação a um ponto fixo, como por exemplo a torre de controle.

[SnowRaptor]

Com certeza absoluta não voa...

Oq importa é a velocidade do ar que irá passar pelas asas.

Pelo menos entendi, que a pista acompanharia o movimento do avião no sentido oposto, fazendo que o mesmo fique parado em relação a um ponto fixo, como por exemplo a torre de controle.

Cuidado. Seu argumento só vale se o avião tomasse impulso através das rodas, como um carro. O que nào acontece. As turbinas, invariavelmente, aceleram o avião em relaçào ao ar. Não importa se embaixo dele tem uma pista parada, uma esteira maluca ou 30.000 pés de queda livre.

[Felius]

Snow raptor, na verdade, caso a pista aplique a mesma força no avião, que a turbina, só que com sentidos opostos, ele não sairia do lugar.

Pelo que deu pra enteder é isso que a pista esta fazendo, aplicando a mesma força no avião, só que em direção oposta, assim mantendo a mesma velocidade.

[SnowRaptor]

Snow raptor, na verdade, caso a pista aplique a mesma força no avião, que a turbina, só que com sentidos opostos, ele não sairia do lugar.

Pelo que deu pra enteder é isso que a pista esta fazendo, aplicando a mesma força no avião, só que em direção oposta, assim mantendo a mesma velocidade.

Não, a esteira não precisa aplicar a mesma força no avião para se mover à mesma velocidade.

[Guinevere]

alguém faz um diagrama?

[Felius]

Precisa sim, pois como o avião estaria ainda no chão, em cima da esteira, ela não teria que mover apenas seu próprio peso e sim o dela, mais o do avião.

E gui, eu não desenho, que eu desenho tão mal que se eu fizer você vai ficar ainda mais confusa.

[Quasar]

O Elton está certo, a esteira seria incapaz de manter o avião parado, pois ele não é impolsionado pelas rodas (como acontece com um automóvel), o avião se move pela tração gerada pelas turbinas que independente da velocidade da esteira gera tração empurrando o próprio AR.

A esteira nop máximo atrapalharia um pouco a acelereção pois devido aos atrito dos pneus com a esteira ia causar uma resistência mínima, como se os freios estivessem levemente acionados, mas acho que a proposta não é discutir este atrito.

[SnowRaptor]

Precisa sim, pois como o avião estaria ainda no chão, em cima da esteira, ela não teria que mover apenas seu próprio peso e sim o dela, mais o do avião.

Na verdade, não: ela só precisa aplicar força suficietne apra vercer o atrito de rolamento das rodas do avião. Lebre-se, aviões têm rodas, mas não é através delas que eles se impulsionam.

[Tarcísio]

Acredito que a questão é que na decolagem tradicional o vento percorre todo o corpo aerodinâmico do avião possibilitando a decolagem, já com as hélices ligadas, mas o avião no mesmo lugar isso não iria acontecer.

Meu voto é que ele não sai do lugar.

O Elton está certo, a esteira seria incapaz de manter o avião parado, pois ele não é impolsionado pelas rodas (como acontece com um automóvel), o avião se move pela tração gerada pelas turbinas que independente da velocidade da esteira gera tração empurrando o próprio AR.

Impressiona-me esse argumento de vocês! Mesmo sendo a tração gerada pelas turbinas o avião está com as rodas no chão o que faz com que a esteira tenha exatamente a mesma velocidade dele, na direção oposta.

[SnowRaptor]

O Elton está certo, a esteira seria incapaz de manter o avião parado, pois ele não é impolsionado pelas rodas (como acontece com um automóvel), o avião se move pela tração gerada pelas turbinas que independente da velocidade da esteira gera tração empurrando o próprio AR.

Impressiona-me esse argumento de vocês! Mesmo sendo a tração gerada pelas turbinas o avião está com as rodas no chão o que faz com que a esteira tenha exatamente a mesma velocidade dele, na direção oposta.

E no que isso impede de o avião sair do lugar, sem que eu tenha de repetir tudo que já foi dito?

[Tarcísio]

Snow repete por favor porque eu li e não entendi pelo jeito.

[Quasar]

Acredito que a questão é que na decolagem tradicional o vento percorre todo o corpo aerodinâmico do avião possibilitando a decolagem, já com as hélices ligadas, mas o avião no mesmo lugar isso não iria acontecer.

Meu voto é que ele não sai do lugar.

O Elton está certo, a esteira seria incapaz de manter o avião parado, pois ele não é impolsionado pelas rodas (como acontece com um automóvel), o avião se move pela tração gerada pelas turbinas que independente da velocidade da esteira gera tração empurrando o próprio AR.

Impressiona-me esse argumento de vocês! Mesmo sendo a tração gerada pelas turbinas o avião está com as rodas no chão o que faz com que a esteira tenha exatamente a mesma velocidade dele, na direção oposta.

Mas num avião a tração não é gerada pelas rodas, o empuxo das turbinas não depende da esteira, é como se tivesse uma corda puxando ele para frente de um ponto fora da esteira.

A esteira não consegue exercer influência nos motores pois eles não usam a superfície da esteira para tracionar, para sair do chão a aeronave usa o diferencial de pressão nas asas, que também não vai sofrer influência da esteira.

[Diego]

Cuidado. Seu argumento só vale se o avião tomasse impulso através das rodas, como um carro. O que nào acontece. As turbinas, invariavelmente, aceleram o avião em relaçào ao ar. Não importa se embaixo dele tem uma pista parada, uma esteira maluca ou 30.000 pés de queda livre.

Desculpe... mas realmente não to entendendo oq vc está tentando dizer.

A turbina em sí não faz com que o ar passe atravez da asa, ou seja o avião não voa.
Pois ele estaria no mesmo lugar.

E não to entendendo seu argumento com relação as rodas... pegue um carro de F1 e tire todos os efeitos aerodinamicos q mantem ele grudado no chão (aerofólio, etc...), ao chegar numa velocidade alta ele literalmente sairia voando!

No problema EU entendi que a pista iria se mover pra traz na mesma proporção q o avião fosse pra frente. Ou seja o vetor deslocamento seria zero.
Não afz diferença a velocidade, pois de vc pegasse o concorde e a pista se deslocasse em sentido comtrario em mach 2, o avião não sairia do lugar (nem pra frente nem pra cima)

[Diego]

Mas num avião a tração não é gerada pelas rodas, o empuxo das turbinas não depende da esteira, é como se tivesse uma corda puxando ele para frente de um ponto fora da esteira.

A esteira não consegue exercer influência nos motores pois eles não usam a superfície da esteira para tracionar, para sair do chão a aeronave usa o diferencial de pressão nas asas, que também não vai sofrer influência da esteira.

Com certeza... mas o avião anda pra frente por Ação e reação...
a ação das turbinhas jogando o ar para traz, gera a reação quefaz o avião se deslocar pra frente.

A ele se deslocar pra frente, ao atingia uma velocidade X, ele vai voar.
mas essa velocidade não é com relação a turbina, mas sim da velocidade do ar passando pelas asas.
Se a pista vai manter o avião no exato lugar, não vai ter ar passando pelas asas. (a turbina pode estar em força maxima, mas a velocidade do ar atravez da asa vai ser zero.)

[SnowRaptor]

[...]Se a pista vai manter o avião no exato lugar, não vai ter ar passando pelas asas. (a turbina pode estar em força maxima, mas a velocidade do ar atravez da asa vai ser zero.)

Aí que está o ponto-chave da discussão: a esteira não mantém o avião no luigar justamente porque o avião é impulsuionado pelas turbinas, e não pelas rodas.

[Quasar]

Finalmente estamos chegando a algum lugar 

Para facilitar o entendimento para quem ainda não entendeu:

A sustentação gerada pelas asas não depende diretamente dos motores e sim da velocidade em relação ao ar.

Os motores (sejam turbinas ou motores a hélice) só empurram o avião para frente.

No caso da esteira ele não tem conexão nenhuma com a forma de tração do avião, portanto não exerce influência sobre ela.

[Diego]

Aí que está o ponto-chave da discussão: a esteira não mantém o avião no luigar justamente porque o avião é impulsuionado pelas turbinas, e não pelas rodas.

Por que não manteria o avião no lugar?

A pista anularia o efeito da turbina!
A turbina iria criar um vetor descolamento pra traz, e a pista um exetamente igual pra frente. Resultando é um vetor nulo.

A sustentação gerada pelas asas não depende diretamente dos motores e sim da velocidade em relação ao ar.

É oq estou falando

No caso da esteira ele não tem conexão nenhuma com a forma de tração do avião, portanto não exerce influência sobre ela.

Mas exerce influencia sobre o movimento do aviao, e isso q interessa
Pouco interessa oq faria o avião andar pra frente (turbina, helice, catapulta, foquetes)

Se a pista empurrasse o avião pra frente a uma velocidade alta o suficiente, ele iria sair voando, mesmo que não tivesse turbinas! (claro q iria cair em seguida...)

[HSette]

Não vejo mistério nenhum, e nem motivo de tanta confusão.
O enunciado esclarece.

A esteira tem um sistema de controle que acompanha a
velocidade do avião e faz com que a esteira tenha exatamente a mesma velocidade dele, na direção oposta.

Ou seja, o avião terá sempre uma velocidade v = 0 em relação a todos os referenciais (incluindo o ar), exceto em relação ao piso da esteira.
Mesmo que haja uma turbina além do motor, o enunciado esclarece que a velocidade gerada pela mesma será automaticamente anulada pela esteira.

Portanto, não voa.

É inútil para a Al Kaeda, por exemplo.

[Quasar]

Aí que está o ponto-chave da discussão: a esteira não mantém o avião no luigar justamente porque o avião é impulsuionado pelas turbinas, e não pelas rodas.

Por que não manteria o avião no lugar?

A pista anularia o efeito da turbina!
A turbina iria criar um vetor descolamento pra traz, e a pista um exetamente igual pra frente. Resultando é um vetor nulo.

A sustentação gerada pelas asas não depende diretamente dos motores e sim da velocidade em relação ao ar.

É oq estou falando

No caso da esteira ele não tem conexão nenhuma com a forma de tração do avião, portanto não exerce influência sobre ela.

Mas exerce influencia sobre o movimento do aviao, e isso q interessa
Pouco interessa oq faria o avião andar pra frente (turbina, helice, catapulta, foquetes)

Se a pista empurrasse o avião pra frente a uma velocidade alta o suficiente, ele iria sair voando, mesmo que não tivesse turbinas! (claro q iria cair em seguida...)

V/ está esquecendo um detalhe, o avião está solto na pista, sem freios, se ele estivesse com as rodas travadas a esteira levaria ele para trás, se a esteira estivesse parada ele não sairia do lugar.

Imagine um patinados que está en cima da mesma esteira totalmente solto, (vamos desconsiderar o atrito), se ele tivesse motores que girassem as rodas dos patins sofreria efeito do movimento da esteira.

Mas se o patinador para se mover fosse puxando uma corda que está presa FORA DA ESTEIRA a esteira não influenciaria no movimento dele pois a tralão dependeria do puxar a corda.

È o mesmo que o avião faz, traciona sem depender do chão ou de esteira que apoiem ele quando estivesse no chão, se a esteira influenciasse na tração.

Pelo que v/ está propondo de o piso da pista influenciar na tração qualquer aeronave voltaria para o chão logo após sair dele pois perderia a tração. Captou?

[Quasar]

Não vejo mistério nenhum, e nem motivo de tanta confusão.
O enunciado esclarece.

A esteira tem um sistema de controle que acompanha a
velocidade do avião e faz com que a esteira tenha exatamente a mesma velocidade dele, na direção oposta.

Ou seja, o avião terá sempre uma velocidade v = 0 em relação a todos os referenciais (incluindo o ar), exceto em relação ao piso da esteira.
Mesmo que haja uma turbina além do motor, o enunciado esclarece que a velocidade gerada pela mesma será automaticamente anulada pela esteira.

Portanto, não voa.

É inútil para a Al Kaeda, por exemplo.

Leia o meu tópico acima que v/ vai entender . . .

[HSette]

O exemplo do patinador não é aplicável.
O avião não usa tração para levantar vôo.