[Mechanica] arbeid van een vliegtuig

[Brinx]

Shimmy, de oplossing van die paradox zit hem denk ik gewoon in ouderwetse dissipatie.

Beschouw bijvoorbeeld een miniatuur helikoptertje, hoverend in een afgesloten doos. Het heli'tje versnelt continu lucht naar beneden, maar de lucht blijft uiteraard niet hangen onderin de doos: die lucht wervelt gewoon weer (buiten de naar beneden stromende lucht om) omhoog, langs de wanden van de doos. Bij die beweging ondervindt de lucht echter wel wrijving met de wanden van de doos, en overigens ook met de neerwaarts bewegende lucht - en zo verliest die lucht kinetische energie (en dus opwaartse impuls). Die wrijving met de wanden is de factor die ervoor zorgt dat het heli'tje op den duur niet steeds harder hoeft te gaan werken om zichzelf hoverende te houden. Wanneer hij voor het eerst opstart zal er wel gedurende een bepaalde tijd een steeds hoger vermogen nodig zijn om zich in de lucht te houden, maar dat heeft te maken met het bereiken van de stationaire stroming die zich dan nog moet instellen.

Wanneer je de wanden van de doos nu wegdenkt en vervangt door nog meer lucht is die dissipatie nog steeds een feit: de opwaartse stroming van de lucht wordt verdeeld over steeds meer lucht (in dat proces gaat energie 'verloren' aan warmte-ontwikkeling, willekeurige bewegingen op kleine schaal), en uiteindelijk is die opwaartse impuls niet meer te onderscheiden van de thermische 'ruis' van de luchtbewegingen.

[Benm]

Stel dat er geen wrijving zou zijn. Zoals in de ruimte. Dan zou het vliegtuig (raket)helemaal geen energie kwijtraken aan wrijving. maar om op te stjgen en net zo veel om te landen zou veel energie verbruikt worden.

Feitelijk zou je in de ruimte ook nog steeds continu energie moeten spenderen aan het genereren van lift.

Alleen bij hoge snelheden ga je snel genoeg vooruit om 'om de kromming van de aarde' heen te vallen, zodat je in een stabiele baan kunt blijven zonder energieverbruik.

Voor luchtvaart kun je veilig aannemen dat de aarde plat is, en dat een vliegtuig bij afwezigheid van atmosfeer gewoon met een noodsmak recht naar beneden valt (tenzij het meer thrust kan genereren dan het weegt).

[wombat]

Stel dat er geen wrijving zou zijn. Zoals in de ruimte. Dan zou het vliegtuig (raket)helemaal geen energie kwijtraken aan wrijving. maar om op te stjgen en net zo veel om te landen zou veel energie verbruikt worden.

Feitelijk zou je in de ruimte ook nog steeds continu energie moeten spenderen aan het genereren van lift.

Alleen bij hoge snelheden ga je snel genoeg vooruit om 'om de kromming van de aarde' heen te vallen, zodat je in een stabiele baan kunt blijven zonder energieverbruik.

Voor luchtvaart kun je veilig aannemen dat de aarde plat is, en dat een vliegtuig bij afwezigheid van atmosfeer gewoon met een noodsmak recht naar beneden valt (tenzij het meer thrust kan genereren dan het weegt).

Je kan vele manieren bedenken om met een raket te vliegen.

Maar als je inderdaad er voor kiest om met een raket horizontaal te vliegen dan kost dat meer energie .

Net zoals een helikopter die horizontaal vliegt.

Ik doel natuurlijk op een (soort) ballistische baan waarbij je de raketmotor aanzet, je vliegt een stuk verder en zet dan de landing in door (achteruit) te vliegen. Dat is om te remmen en een zachte landing te maken.

Een kanonskogel hoeft toch ook niet door de ruimte om een afstand af te leggen. Het nadeel (voor zijn doel een voordeel) is dat deze geen zachte landing kan maken. In principe is er een gelijke energie voor nodig bij dezelfde massa's kanonskogel-raket.

Bijkomende zaak is dat de raket brandstof meeneemt en dat kost ook energie.