V max. mit Ballast???

Hallo allemal

ich als nicht Aerodynamiker oder nicht Physiker hätte mal gerne etwas gefragt: Wird ein aufbalastiertes Segelflugzeug beim anstechen tatsächlich schneller als ein Modell ohne Ballast? Wenn ja warum? Die grundgeschwindigkeit im Gleitflug ist höher das ist mir klar und steht nicht zur Diskusion. Ich habe mal gelernt das im vakuum alles gleich schnell fällt und eine Beschleunigung von 9,81m/s² erfährt. Den luftwiederstand kan man ja wohl ausseracht lassen wenn man von dem gleichen Modell ausgeht. Vielleicht kann mir das ja jemand mal erklären. Ich habe schon viel gegoogelt und Seiten wie diese gefunden hatt mich nur noch mehr verwirrt.
Für Eure Postings schomal Dank im voraus!
Gruß
Detlef

Moin,

Die Voraussetzung

Den Luftwiederstand kan man ja wohl ausseracht lassen wenn man von dem gleichen Modell ausgeht.

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ist der Fehler

Der Widerstand des Modelles ist zwar in beiden Fällen gleich (in erster Näherung jedenfalls), aber er ist nich vernachlässigbar.

Die Endgeschwindigkeit im senkrechten Sturz ergibt sich daher durch:

G=W (Gewicht = Widerstand)

Mit W=rho/2 * v^2 * F * cw

rho : Luftdichte
F: Bezugsfläche (meist die Flügelfläche)
cw: Widerstandsbeiwert
v: Geschwindigkeit

Und da rho, F und cw gleich bleiben, heisst das: mit höherer Masse und damit höherem Gewicht hat man eine höhere Endgeschwindigkeit.

Ciao, Steffen

Also...
Der Luftwiederstand eines Flugzeuges ist ja immer gleich, ob aufgebleit oder nicht.
Nur wenn das Modell aufgebleit ist, ist die Masse die von der Erde angezogen wird größer. Daraus folgt eine größere Kraft die sich in einer größeren Beschleunigung äussert.

Gruß

Marcus

Hallo Hungs,

und was ist mit der Massenträgheit ??? Das ist die Geschichte mit dem vollen und dem leeren Einkaufswagen im Supermarkt. Mit leerem geht´s prima um die Ecken und mit vollem fliegen die aufgestapelten Gemüse-Dosen immer um, weil der Einkaufswagen nicht mehr so einfach von seinem Kurs zu bringen ist.
Hab´ mal gelernt, dass die Masse und folglich auch die Massenträgheit immer der Bewegung entgegen wirkt.

Dies hat übrigens nix damit zu tun, dass massive Zeitgenossen auch träger sind.

Nu so schwer isses doch ni! Wenn dein Flugzeug im Sturzflug die Endgeschwindigkeit erreicht hat, herrscht ein Kräftegleichgewicht zwischen der Gewichtskraft durch die Erdanziehung (nennen wir sie Fg (Fg=m*g)) und der dein Flugzeug bremsenden Kraft des Luftwiderstandes (Fw). Also Fg = Fw. Schneller wirds nicht. Jetzt stell dir vor, du könntest in dein konstant fallendes Flugzeug noch ne Stange Blei reintun. Fg wird dadurch größer und das Kräftegleichgewicht ist hinüber. Um das Gleichgewicht wiederherzustellen muss Fw auch größer werden. Da die Widerstandskraft ein Funktion von umströmter Fläche, Widerstandsbeiwert und (Strömungs)Geschwindigkeit ist und die ersten beiden Größen gleich bleiben wird Fw also durch die Zunahme der Geschwindigkeit erhöht und zwar solange, bis Fg2 = Fw2. Das stationäre Fallen mit Gleichgewichtszustand hat also bei unterschiedlichen Massen unterschiedliche Geschwindigkeiten. Betrachtet man den instationären Fall (also mit Beschleunigung) könnte man hier noch ein paar Seiten incl. Formeln schreiben. Dazu hab ich grad keine Geduld. Nur so viel: Die Geschwindigkeitszunahme bis zum Erreichen der Endgeschwindigkeit ist nicht linear sondern asymptotisch. Das heißt, das fallende Flugzeug erreicht die Endgeschwindigkeit selbst bei der Annahme die Erde wäre nicht im Weg nicht wirklich. Ein aufgebleites Flugzeug beschleunigt auch besser als ein Leichtes. Das wird deutlich wenn man sich den freien Fall mit Luftwiderstand mal als die Sprungantwort eines Systems erster Ordnung vorstellt:



Ich hoffe das ist ein bisschen verständlich. Ich hör jetzt lieber auf.

Micha

[ 30. März 2005, 16:30: Beitrag editiert von: micha h. ]

ob ein modell schwer oder leicht ist (gleiches modell) spielt für die erste beschleunigungsphase eigentlich keine rolle. ab 40-50ms ^ 100-150meter sturz, kommt es leicht zum tragen. viel wichtiger ist die zunahme an dynamik also was man aus dieser geschwindkeit gemacht wird.
speedflug f3b oder fai geschwindkeitsrekord. die verschiebung der polare zu höhern geschwindkeiten ist vorallem beim hangflug wichtig.

ob ein modell gut fahrt aufnimmt ist ein profil thema und die gesamte auslegung. hier sind vorallen die fliegen bretter ein genuss. kurz tiefe und weg und das bei geringen flächenbelastung.

gruss jwl

Original erstellt von Speed-Junkie:
Hallo Hungs,

und was ist mit der Massenträgheit ??? Das ist die Geschichte mit dem vollen und dem leeren Einkaufswagen im Supermarkt. Mit leerem geht´s prima um die Ecken und mit vollem fliegen die aufgestapelten Gemüse-Dosen immer um, weil der Einkaufswagen nicht mehr so einfach von seinem Kurs zu bringen ist.
Hab´ mal gelernt, dass die Masse und folglich auch die Massenträgheit immer der Bewegung entgegen wirkt.

Dies hat übrigens nix damit zu tun, dass massive Zeitgenossen auch träger sind.

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Moin,

es geht aber nicht darum den Flieger fix um die wende zu bringen sondern im Sturz zu beschleunigen. Da interessiert nur die Gewichtskraft, die dem Widerstand gegenüber steht.

Natürlich geht ein leichter Flieger besser und enger um die Wende oder versuch mal eine "Bleiente" wie einen HLG mit Radius extrem eng um die Wende zu zimmern. Auch ein Pylonflieger ist leicht schneller zu fliegen. Der stürzt ja auch nicht sondern fliegt auf nahezu konstanter Höhe. Da geht es um Antriebskraft kontra Widerstand. Ein schwerer Flieger baut in der Wende einen größeren Widerstand auf und braucht auch im ebenen Flug einen höheren Auftrieb = höherer Cw. Der Segler, der stürzt, ist was ganz anderes.

Hallo nochmal

Danke erstmal für eure Antworten, so ganz bin ich noch nicht überzeugt. Habe nochmal gegoogeld und das
HIER
gefunden.Da wird von Galieo gesprochen er hatt eine Holz und eine Bleikugel gleicher größe
von einem Turm fallen lassen hatt und beide sind zu gleich unten angekommen. Kann man das nicht mit einem Flieger vergleichen der aufgebleit oder leer ist?

Gruß
Detlef

Moin Detlef,

der Versuch von Galileo zeigt nur, dass die Widerstände in Luft bei seinem Versuch zu vernachlässigen sind.
So fällt eine Feder eben auch nur im Vakuum genauso schnell wie eine Bleikugel, in Luft nicht.

Und für das Modell gilt das gleiche, es ist eben nicht im Vakuum.

Ciao, Steffen

Moin Detlef,

die Teile, die Galileo da um sich geschmissen hat, waren sich zu ähnlich, als dass auf der kurzen Strecke ein Unterschied deutlich würde.

Flieger fliegen höher und können tiefer fallen.

Hallo

Das ist auch meine Meinung, bei diesem Material und der niderigen Geschwindigkeit ist ein Luftwiederstand praktisch noch nicht vorhanden!!

Gruß Aloys

Hallo

also bleibt für mich nur noch eine Versuchsreihe durchzuführen !!
Wie könnte man das anstellen um Messergebnisse zu bekommen? Vieleicht mit Picolario und Daten logger? Oder ehr mit ein GPS Modul?

Gruß
Detlef

[ 10. April 2005, 12:10: Beitrag editiert von: kugelblitz ]

im buch "Design, Leistung und Dynamik von Segelflugmodellen" von HQ steht schon drin welche geschwindigkeiten bei welchem gewicht.
etc pp

http://www.aerodesign.de/literatur/hqbuch.htm

gruss jwl

Hallo Micha,

du hast das ja eigentlich super veranschaulicht und verständlich gemacht.

Nur meine Frage !!!

ich habe wenn ich mich jez an meine Zeiten als Physik schüler zurückdenke im hinterkopf, dass die Erdanziehung keine Rolle spielt für das Gewicht.

Das heißt wenn du eine Bowlingkugel die sagen wir mal 3kg schwer ist und einen Plastikball sagen wir 200g vom 2 Stock fallen lässt kommen beide zugleich am boden an.

das stimmt doch im allgemeinen oda ?

was is dann aber der unterschied bei einem flugzeugmodell.
Ich meine der widerstand is mir schon klar bei den diversen profilen aber im prinzip haben ja der kleine plastikball und die bowlingkugel auch einen unterschiedlichen Widerstand.

ich bin mir sogar sicher das ich falsch liege

also bitte klär mich auf was der Fehler in meinem denken ist.

Original erstellt von Raddi:
Hallo Micha,

ich habe wenn ich mich jez an meine Zeiten als Physik schüler zurückdenke im hinterkopf, dass die Erdanziehung keine Rolle spielt für das Gewicht.

Das heißt wenn du eine Bowlingkugel die sagen wir mal 3kg schwer ist und einen Plastikball sagen wir 200g vom 2 Stock fallen lässt kommen beide zugleich am boden an.

das stimmt doch im allgemeinen oda ?

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Hallo!

Die Erdanziehungskraft hängt sehr wohl vom Gewicht ab, und berechnet sich in erster Näherung mit G = m * g .
g sind die bekannten 9,81 ms^-2.

Lässt man einen Körper im Schwerefeld der Erde fallen, haben wir es im Vakuum(!) mit zwei Kräften zu tun:
(i) Die Kraft nach "unten": G, s.o.
(ii) Trägheitskraft: Jeder Körper, der eine Masse hat, will nicht gern seine Geschwinigkeit ändern. Diese Kraft wirkt nach "oben".

Betrachtet man (i) und (ii) und berechnet eine Kräftebilanz, kommt man darauf, dass die beiden Körper mit gleicher Beschleunigung nach unten fallen.

Kommt jetzt der Luftwiderstand hinzu, wird klar, warum bei uns hier die Feder länger braucht, als die Bowlingkugel.

Grüße
Andreas

Original erstellt von Raddi:


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ich habe wenn ich mich jez an meine Zeiten als Physik schüler zurückdenke im hinterkopf, dass die Erdanziehung keine Rolle spielt für das Gewicht.

Das heißt wenn du eine Bowlingkugel die sagen wir mal 3kg schwer ist und einen Plastikball sagen wir 200g vom 2 Stock fallen lässt kommen beide zugleich am boden an.

das stimmt doch im allgemeinen oda ?

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Meeeep Fehler! Entweder dein Lehrer hat Mist erzählt ( gegebenenfalls hat er vielleicht auch der nicht mitarbeitenden Klasse gegenüber vereinfacht, durchaus akzeptabel ) oder du hast den kleinen Beisatz "unter Vernachlässigung der Reibung" vergessen oder nicht verstanden. Je schneller, desto mehr Widerstand erzeugt ein Gegenstand. Aus dem zweiten Stock musst du schon eine Feder und eine Bowlingkugel werfen. Dann merkst du den unterschied. Sind die Gegenstände sich zu ähnlich, macht das auf der Kurzen Strecke noch keinen sichtbaren aber sehr wohl messbaren Unterschied.