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Auftrieb am Flugzeug (Bernoulli)
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| Schiefe Ebene / Rollreibung :: Tangentialgeschwindigkeit Erde um Sonne = 0 ! |
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Nachricht |
nappy
Anmeldedatum: 24.01.2010 Beiträge: 1
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Verfasst am: So Jan 24, 2010 5:36 pm Titel: Auftrieb am Flugzeug (Bernoulli) |
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Guten Tag,
Ich bin gerade dabei eine Präsentation für die Schule zu machen.
Nun bin ich mir bei dem Punk "wie erzeugt ein flügel auftrieb?" nicht so sicher ob das alles richtig ist.
Hier ist meine Version:
In seiner Theorie (Bernoulli) heißt es dass strömende Flüssigkeiten und Gase einen geringeren Druck auf ihre Umgebung ausüben als ruhende. Dass heißt je höher die Geschwindigkeit von Gasen oder Flüssigkeiten ist, desto kleiner ist der Druck. Wenn nun die Luft auf den Querschnitt eines Flügels trifft ist sie gezwungen sich zu teilen. Da der Flügel an der Unterseite fast gerade ist und auf der Oberseite gewölbt ist, muss die Luft auf der oberen Seite einen längeren Weg zurücklegen, als auf der Unterseite. Weil die Luft auf der Unterseite des Flügels einen kürzeren Weg zurücklegen muss als auf der Oberseite herrscht auf der Unterseite ein höherer Druck als auf der Oberseite. Durch diese Druckdifferenz wird die Tragfläche quasi durch den höheren Druck auf der Unterseite nach oben gedrückt.
Ist dass so Richtig mit der "Druckdifferenz" und dass der Flügel dadurch seinen Auftrieb erhält?
mfg Tobias |
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Fritz
Anmeldedatum: 12.07.2009 Beiträge: 1406
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Verfasst am: Mo Jan 25, 2010 10:25 pm Titel: |
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Hallo
Diese Antwort wird gerne gegeben auf die Frage warum Flugzeuge fliegen. Tatsächlich ist das Ganze aber eher auf den Impulssatz zurück zuführen, eine Tragfläche erreicht ihren Auftrieb durch eine leichte Schrägstellung nach oben. Die bekannte Tropfenform entsteht eher um Wirbel zu vermeiden. Es gibt sogar Modelflugzeuge, deren Tragfläche nicht einmal annähernd Ähnlichkeit mit einer Tropfenform haben, sondern eher ein Brett mit Motor und Propeller sind, die fliegen trotzdem.
Für die Schule kann man die Erklärung mit Bernoulli gerade noch gelten lassen. Falls dein Lehrer vom Impulssatz noch nichts gehört hat kannst du ja notfalls darauf zurückgreifen.
mfg Fritz |
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Frank
Anmeldedatum: 06.05.2009 Beiträge: 597
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Verfasst am: Di Jan 26, 2010 8:07 am Titel: |
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| Zitat: | | Tatsächlich ist das Ganze aber eher auf den Impulssatz zurück zuführen |
Das ist völlig korrekt. Der Impulssatz gilt für alle (derzeitig üblichen) Flugobjekte nach dem Prinzip "schwerer als Luft". Dazu gehören nicht nur Raketen, sondern eben auch Helikopter und Flugzeuge und selbst Drachen.
Kein Flugzeug würde fliegen, wenn hinter der Tragfläche alle Luftteilchen in der selben Position wären, wie im Moment, bevor das Flugzeug kommt.
Es ist auch immer (wie bei einer Rakete offensichtlich) ein Massenstrom (beim Flugzeug Luftstrom) nach unten notwendig, um den erforderlichen Auftrieb zu erhalten.
Dieser Luftstrom nach unten kann nun auf verschiedene Weise erzeugt werden. Ein Helikopter bewegt die Luft direkt mit dem Propeller nach unten.
Beim Flugzeug ist es eine Überlagerung aus Bernullieffekt und der von Fritz dargestellten Umlenkung der Luft durch Schrägstellung der Tragflächen. Die ideale Form verbindet dabei ein Maximum an Auftrieb bei einem Minimum an Luftwiderstand.
Genaugenommen bildet die Tragfläche hier eine Art Übersetzungsgetriebe.
Aus einem kleinem, durch Propeller erzeutem, nach hinten gerichtetem Massenstrom mit hoher Geschwindigkeit wird ein großer nach unten gerichteter Massenstrom mit geringer Geschwindigkeit.
Ein typisches Flugobjekt nach Fritz wäre der Papierdrachen an der Leine.
Ein Flugobjekt nur nach Bernulli (bzw. Magnuseffekt) ohne schräge Tragflächen wäre z.B. ein Tischtennisball, der sich in Folge der Eigenrotation steil nach oben bewegt. Dazu gibt es auch einen sehr schönen beeindruckenden und trotzdem einfachen Versuch. _________________ MfG. Frank |
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Gast
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Verfasst am: Fr Jan 29, 2010 4:46 pm Titel: |
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Okay herzlichen dank für eure Antworten.
Ich denke ich werde einfach beide Sachen mit in meine Präsentation machen.
Nochmals danke =) |
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Frank
Anmeldedatum: 06.05.2009 Beiträge: 597
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Verfasst am: So Jan 31, 2010 6:07 pm Titel: |
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Versuche mal folgendes Experiment.
Nimm eine ca. 1m lange Pappröhre (eventuell Röhre von Verpackungsfolie, oder PVC-Rohr aus dem Baumarkt). Der Innendurchmesser muss etwas (reichlich) größer sein, als der Tischtennisball, Du musst sie aber noch gut mit einer Hand halten können.
Der Ball befindet sich am Anfang am unteren Ende in der senkrecht gehaltenen Röhre.
(Eventuell einen Boden an die Röhre ankleben)
Führe nun eine schnelle viertelkreisförmige Bewegung mit der Röhre nach unten aus, als wölltest Du einen Schlag führen. Die Röhre zeigt nun auf ein fiktives entferntes Ziel.
Der Ball wird durch die Bewegung nach vorn aus der Röhre geschleudert. Vorher rollt er aber im Inneren der Röhre an der Wand ab und wird so in Rotation versetzt.
Interessant ist nun der Bewegungsablauf des Balles. Zuerst fliegt er ziemlich geradeaus.
Doch mit abnehmender Geschwindigkeit steigt schnell der Einfluss des Magnuseffektes und der Ball steigt steil in die Höhe.
Probiere das zuerst im Freien aus, damit Du herausfindest, wie viel Platz Du benötigst.
Mit etwas Übung kann man damit Leute schön verblüffen, wenn der Ball vor Hindernissen oder Personen plötzlich wie ferngesteuert aufsteigt. _________________ MfG. Frank |
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