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    Zur reinen Lehre zurückgefunden

    Nun, ich hab´ das Thema erstmal etwas stehen gelassen in der Hoffnung, daß mir irgendjemand meine Thesen stichhaltig widerlegt. War selbst nicht so überzuegt, konnte aber keinen Gegenbeweis finden, schien zu einleuchtend. Ich hab´s gelöscht, damit mir nicht zuviele Leute auf den Leim gehen

    Aber, Dank an Andy für den Speichenreflektor-Tip:
    Ein Gegenbeweis war´s nicht, hat mich aber auf die richtige Spur gebracht. Gemäß meiner These - gesetzt sie wäre richtig - würden alle rotierenden und sich mit dem Rotationszentrum fortbewegenden Systeme (Räder, Hubschrauberrotoren, etc.) massive Wechselfestigkeitsprobleme aufgrund der Fliehkraftänderung bekommen. Das konnte ich nun nicht mehr ganz glauben.

    Das vorläufige Ergebnis meiner Überlegungen:

    An der Fliehkraftänderung halte ich fest, und zwar weil man sehr wohl auch das ruhende Bezugssystem wählen kann und dann dieses Phänomen auftritt. Bei Wind=Bahngeschwindigkeit haben wir die U-Form der Bahn mit Radius, Zentripedalbeschleunigung und Fliehkraft in den U-Spitzen gleich 0. Der Schirm dreht hier nur um die Hochachse und damit den eigenen Schwerpunkt.

    Allerdings:
    Es treten dafür in diesem Punkt translatorische Beschleunigungen/Verzögerungen auf, die an die Stelle der Zentripedalbeschleunigung treten, zumindest bei der von mir gewählten Betrachtung im ruhenden Bezugssystem. Der Schwerpunkt läuft erst den U-Schenkel hinauf und dann wieder hinunter, resultierend in einer Trägheitskraft in Richtung der U-Spitze.
    Betrachtet man an allen Punkten die Vektorsumme aus x- und y-Beschleunigung, kommt man wohl immer wieder auf den gleichen Wert, welcher seitlich vom Schirm wegzeigt. Leider ist der mathematische Beweis dafür recht umständlich, vielleicht mach ich mal ´ne Simulation dazu, ähnlich dem Gleitzahlpolarisator.

    Ergo:
    Es ist halt doch richtig, man kann das ganze im bewegten System betrachten, ebenso wie im ruhenden. Nur sollte man im ruhenden (in diesem Falle umständlicher und daher verwirrend) alle auftretenden Trägheiten berücksichtigen.


    Froh, endlich wieder die reine Lehre verkünden zu können,

    Markus
    Born to glide

    P.S.: Und Batman, Du bist damit natürlich erstmal wieder widerlegt
    http://www.borntoglide.de
    http://www.bodenlos.de

    #2
    Die Skizze nochmal

    Nur zum leichteren Nachvollziehen
    Angehängte Dateien
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      #3
      hi,
      es gibt keine fliehkraftänderung,
      ich kann im stärksten Talwind mit konstanter Schräglage abspiralen und habe das schon oft gemacht. Ohne Wechselbelastung.... über Grund werde ich natürlich stark taleinwärts versetzt.
      Und dass gelegentlich ein paar thermische Böen die Spirale und Beschleunigung beeinflussen ist auch logisch.
      Klaus

      Kommentar


        #4
        Frage

        Wind (vereinfachend 100% laminar angenommen) ist doch nichts anderes als ein bewegtes Luftpaket, dh. man kann sich genauso vorstellen, dass ein total eingeschlossenes Luftpaket (zB. großer Ballon) bewegt wird. Dann ruht die Luft bezogen auf den Balloninnenraum und bewegt sich bezogen auf die Erde. Würdet Ihr dem zustimmen?

        "Bin kein Physiker"

        Kommentar


          #5
          Und dass gelegentlich ein paar thermische Böen die Spirale und Beschleunigung beeinflussen ist auch logisch.
          Wenn eine Böe deine Spirale beeinflusst, dann muss es die Richtung relativ zum Wind auch!
          Warum? Weil die wechselnde Windrichtung relativ zum Schirm im Prinzip auch eine Böe ist.

          Irgendwelche Ideen dazu?

          Kommentar


            #6
            andere idee

            wird man in der steilspirale genau mit windgeschwindigkeit über dem boden versetzt? gpsler bitte melden!

            Kommentar


              #7
              Vereinfacht und verkürzt:

              Die Fliehkraft ist eine Trägheitskraft, eigentlich nichts weiter als eine Sonderform die aus einer Richtungsänderung hervorgeht, d.h. keiner linearen Beschleunigung oder Verzögerung. Man kann sich die Zentripedalbeschleunigung in der Draufsicht in ihre Komponenten x und y zerlegt vorstellen, also als Überlagerung zweier linearer Beschleunigungen.

              Bei Windversatz wird lediglich auf die eine Komponente (definieren wir x als Windrichtung) ein konstanter Geschwindigkeitsbetrag hinzuaddiert - die Geschwindigkeitsänderungen bleiben damit aber identisch nur auf einem anderen Niveau halt (bei ruhendem Bezugssystem). Für die Trägheitskräfte sind ausschließlich die Beschleunigungen, nicht die Geschwindigkeiten verantwortlich.

              Mit den aerodynamischen Kräften ist es anders, hier ändert sich an den verursachenden Geschwindigkeiten, den "In Air"-Geschwindigkeiten nämlich rein garnix, der Schirm bewegt sich mit dem Wind mit.

              Die weiter oben angesprochenen Böen durch das Hinein- und Hinausdrehen gibt es auch in Nullwind, hier wechselt der Fahrtwind ja sozusagen auch von -Bahngeschwindigkeit auf +Bahngeschwindigkeit, wenn man sich das schon so vorstellen mag ...


              Markus
              Born to glide
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                #8
                Hi zusammen,

                da fällt mir nur ein Vergleich ein: hat irgendwas mit "vor lauter Wald" und noch irgendwas mit "Bäume sehen" zu tun.

                Fazit: Einfach das Buch kaufen, welches ich in den Thread "Physik zwischen Theorie und Praxis" gestellt habe, der das hier alles nach sich gezogen hat und der Fall ist klar. Dann ist auch klar, warum man als Pilot manchmal den Eindruck hat es wäre doch nicht so. Ende, aus, Schluß!!

                Viele Grüße
                Steffen

                P.S. Nur so der Vollständigkeit halber: Ich habe mit dem Autor des Buches oder dem Verlag rein gar nichts zu tun. Das ist also keine Schleichwerbung

                Kommentar


                  #9
                  Leinenriss in Spirale??

                  Hi Markus,

                  wenn die Bahnkurve über Grund wie von Dir einst gezeichnet fast u-förmig wäre müßte die Fliehkraft unendlich werden, weil der Radius null wird. Angeblich gilt ja
                  F = m*v²/r
                  Also müßte es beim Spiralen bei gewissen Windgeschwindigkeits-Rotationsgeschwindigkeit zu unendlich großen lasten kommen. Sofortiger Leinenriß wäre die folge.
                  Gruß Klaus

                  Kommentar


                    #10
                    Die Zentrifugalkraft ist doch der Schräglage proportional oder?
                    Nachdem die Schräglage unzweifelhaft auch bei einem windversetzten Kreis konstant bleibt, muss auch die Zentrifugalkraft konstant sein. q.e.d.

                    Markus Schmidt

                    Kommentar


                      #11
                      Re: Leinenriss in Spirale??

                      Original geschrieben von klaus_the_flyer
                      Hi Markus,

                      wenn die Bahnkurve über Grund wie von Dir einst gezeichnet fast u-förmig wäre müßte die Fliehkraft unendlich werden, weil der Radius null wird. Angeblich gilt ja
                      F = m*v²/r
                      Also müßte es beim Spiralen bei gewissen Windgeschwindigkeits-Rotationsgeschwindigkeit zu unendlich großen lasten kommen. Sofortiger Leinenriß wäre die folge.
                      Gruß Klaus
                      Da geb´ ich Dir gleich mal ´ne kleine Knacknuß:
                      Die Zentrifugalkraft kann bekanntermaßen auch über m*r*Omega² errechnet werden, wo r im Zähler steht. Wat sagste nu?

                      Lösung nach den Dolos,

                      Markus.
                      Zuletzt geändert von MH; 07.10.2002, 19:47.
                      http://www.borntoglide.de
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                        #12
                        Re: Leinenriss in Spirale??

                        Original geschrieben von klaus_the_flyer
                        Hi Markus,

                        wenn die Bahnkurve über Grund wie von Dir einst gezeichnet fast u-förmig wäre müßte die Fliehkraft unendlich werden, weil der Radius null wird. Angeblich gilt ja
                        F = m*v²/r
                        Also müßte es beim Spiralen bei gewissen Windgeschwindigkeits-Rotationsgeschwindigkeit zu unendlich großen lasten kommen. Sofortiger Leinenriß wäre die folge.
                        Gruß Klaus
                        Hallo Klaus,

                        und was für einen Wert hätte v in diesem Fall? Im U-Fall an
                        jener Stelle gegen NULL.

                        Gruß, Manfred

                        Kommentar


                          #13
                          hi,
                          ich hatte kürzlich mit einem Freund (Modellflieger) von mir die selbe Diskussion.
                          Er war sich sicher, daß sein Modell bei Starkwind beim "in den Wind drehen" ohne Pilotenreaktion stallen würde.
                          Ich als Segelflieger und Paragleiter hielt dagegen, daß ich wenn ich bei 100km/h wind einen Kreis ohne Steuereingaben fliege, keine Änderung der Beschleunigung feststellen kann.

                          Ich denke, klaus the flyer führt ein sehr gutes Argument an:
                          wenn gilt: Vwind=Vbahn, dann ist der Radius gleich null. Die Geschwindigkeit ist dabei keineswegs, wie von manfred.ullrich bahauptet, null. Sie ist exakt die Fluggeschwindigkeit, da der Wind ja genau im rechten Winkel angreift. Daher bleibt die Fluggeschwindigkeit über dem Boden unbeeinflußt.
                          Wenn also der Boden als Bezugspunkt ausschlaggebend für die auftretenden Fliehkräfte wäre, dann würde man im Fall Vwind=Vbahn eine unendlich große Beschleunigung erreichen, was bekanntlich nicht der Fall ist.

                          @markus haupt
                          die Formel lautet m*r*(omegea)². Omega ist die Winkelgeschwindigkeit mit der Einheit rad/sek. Wenn man den Radius verkleinert, dann wird nach dieser Formel die Zentrifugalbeschleunigung (bei gleicher Winkelgeschwindigkeit) kleiner. Das kommt aber daher, weil dadurch auch die Bahngeschwindigkeit, um die es ja eigentlich in dieser Diskussion geht, kleiner wird.

                          ein Rechenbeispiel:
                          Wenn wir nach obenstehender Formel den Radius halbiert, dann halbiert sich natürlich auch die Zentrifugalbeschleunigung. Dabei haben wir jedoch übersehen, daß sich auch die Bahngeschwindigkeit (errechnet sich aus omega*r) halbiert hat. Da wir jedoch von einer konstanten Bahngeschwindigkeit ausgehen müssen wir die Winkelgeschwindigkeit "omega" verdoppeln. Wenn wir nun wieder in die Formel einsetzen erhalten wir:
                          m*(r/2)*(2*omega)²
                          ...die Beschleunigung hat sich also ebenso verdoppelt, wie sie sich nach der Formel m*v²/r verdoppelt hätte.

                          Der langen Rede kurzer Sinn:
                          Bei konstantem Wind, also ohne Böen oder Windscherungen, ist dieser Wind dem fliegenden Schirm egal. Er verhält sich völlig gleich, wie in ruhiger Luft. Dabei ist es egal, ob gerade aus geflogen, gekreist oder spiralt wird. Die Windgeschwindigkeit wird einfach andauernd in Windrichtung zur aktuellen Fluggeschwindigkeit& Richtung dazuaddiert. Wenn man also 100 Sekunden lang eine stationäre Spirale bei 10m/s Windspeed fliegt, dann wird man sich nach dem Ausleiten um 1000m in Windrichtung versetzt wiederfinden.

                          mfg pipo
                          NOVA

                          Kommentar


                            #14
                            Original geschrieben von pipo
                            hi,

                            Ich denke, klaus the flyer führt ein sehr gutes Argument an:
                            wenn gilt: Vwind=Vbahn, dann ist der Radius gleich null. Die Geschwindigkeit ist dabei keineswegs, wie von manfred.ullrich bahauptet, null. Sie ist exakt die Fluggeschwindigkeit, da der Wind ja genau im rechten Winkel angreift.

                            mfg pipo
                            Wollen wir wetten. Pipo, dass wenn die Flugfigur so ein sauberes U ist, wie Markus Haupt angedeutet, dass dann an der Spitze vom U die Geschwindigkeit Null ist? Und Radius=0 ergibt mit v=0
                            eben KEINE unendliche Beschleunigung!

                            Ich schüttele den Kopf über die (physikalisch) unausgegorenen Vorstellungen mancher Diskussionsteilnehmer hier - sie merken nicht, wie sie sich blamieren.

                            Gruß, Manfred

                            Kommentar


                              #15
                              letzter Beitrag

                              Hi flyers!

                              In gleichförmig bewegter Luft zählt nur die Geschwindigkeit zwischen Flügel und Luft, und nicht die über Grund.
                              Sonst wäre jeder Kreis in einem versetzten Thermikschlauch mit Lebensgefahr verbunden!
                              @ markus:
                              omega=Dphi/Dt
                              Schau in Deiner Skizze: In der winzigen Schlaufe des U wird Dph für ein bestimmtes Dt sehr groß. Zeichne die Bahnnormalen ein und Du wirst sehen.
                              @manfred:
                              Deine Grenzwertbetrachtung lim 0/0 = 0 ist auch etwas zu einfach angesetzt. Es gäbe bei jeder umdrehung einen Punkt in dem wir - abgesehen vom Gewicht - belastungsfrei wären. Keine Fliehkraft - keine Schräglage entspricht wohl auch nicht gerade den Tatsachen.
                              Und den einen Satz von Dir unterschreibe ich auch:
                              "Ich schüttele den Kopf über die (physikalisch) unausgegorenen Vorstellungen mancher Diskussionsteilnehmer hier - sie merken nicht, wie sie sich blamieren. "
                              Es wird viel aneinander vorbeigeredet.
                              Gruß Klaus

                              Kommentar

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