Um avião está numa esteira rolante, a esteira se move no sentido oposto na mesma velocidade, o avião decola?

Question

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, na direção oposta. A pergunta é: o avião vai conseguir decolar?

Answer 1

Se eu entendi bem a pergunta, o avião se desloca por meios próprios(propulsão das turbinas) ao mesmo tempo que a esteira se desloca em sentido inverso, com a mesma velocidade.
Poder-se-ia pensar então: se as turbinas estão exercendo a força de empuxo, o avião deveria voar. Ocorre que a força exercida pela ação das turbinas NÃO é o que faz o avião decolar. Tampouco os flaps, como anteriormente respondido. O que faz o avião decolar é o efeito asa, ou, fisicamente falando, o princípio de Bernouli. Por este princípio hidrodinâmico a velocidade é inversamente proporcional à pressão. Assim, um meio onde o fluido tiver maior velocidade, terá uma pressão menor do que o meio com menor velocidade. No avião o princípio é aplicado da seguinte forma: As asas do avião são arredondadas na parte de cima e retas na parte de baixo. O ar, passando em alta velocidade pela asa, se divide em dois fluxos, um que passa por cima da asa e outro que passa por baixo. Ambos os fluxos tem que obrigatoriamente se encontrar ao mesmo tempo depois de passar pela asa. Ocorre que a distâcia percorrida pelo fluxo superior(curva) é obviamente maior que a distância percorrida pelo fluxo inferior(reta). Ora, se a distância superior é maior que a inferior, para que os dois fluxos se unam no exato momento depois de passar pela asa, faz-se necessário que o fluxo superior tenha velocidade maior que o inferior. Assim, a pressão em baixo da asa será maior que a pressão de cima, sendo a asa obviamente empurrada para cima. Pode-se pensar o inverso: se a pressão acima da asa é menor que a de baixo, a asa é sugada para cima. ISSO FAZ O AVIÃO DECOLAR.
Para o caso proposto, não há o deslocamento de fluxos de ar nem na parte de cima nem na de baixo da asa, pois o avião possui velocidade zero em relação à atmosfera, ainda que possua velocidade relativa para a esteira.
Assim, o avião não decola!!!!
A questão do míssil, acima abordada é diferente, pois não usa o mesmo princípio para voar. Vale-se tão somente do empuxo( o impulso é muito grande, visto que a força aplicada em um tempo muito curto é enorme(lembre-se que um balão de aniversário, sendo cheio e solto, deslocar-se-á, independentemente de asas!) Aquelas pequenas asas que alguns mísseis possuem(aletas) servem apenas para manter a estabilidade do artefato, para que ele não se desloque sem direção.

Answer 2

A primeira impressão é que não, mas a resposta correta é sim.

A tração do avião não está nas rodas. Um avião se movimenta jogando o ar para trás, através das hélices ou da turbina. Por reação, o avião é impulsionado para a frente.

Isso significa que o movimento do avião não é em relação ao solo, é em relação ao ar. Tanto faz para que lado a esteira esteja se movimentando. Não há tração nas rodas e elas giram livremente.

O avião vai começar a se movimentar e ganhar velocidade em relação ao ar, até decolar. A esteira se movimentando não interferirá no movimento do avião e as rodas simplesmente acompanharão o movimento da esteira até o avião decolar.

Answer 3

Acredito que não decole, pois o Avião não deslocará de posição, portanto o empuxo tenderá a zero.

Answer 4

O avião não decolaria. O que faz o avião voar e o fato de que, devido a aerodinamica da asa, o ar passa com velocidades diferentes na parte de cima e de baixo da asa.

Estando a esteira com mesmo modulo de velocidade do aviao, porem no sentido oposto, o avião não se movimentará (na direção X) . Sendo assim, a velocidade com que o ar passará pelas asas será quase nulo, e ele não levantará voo.

Answer 5

Não. Embora ele esteja deslocando em relação a esteira, na realidade ele continua no mesmo lugar em relação a pista. Portanto, sem ter as condições mínimas para voar, pois lhe falta o deslocamento do ar para dar-lhe sustentação.

Answer 6

Não. O avião será apenas arremessado. A decolagem não depende apenas da velocidade. Na realidade se fizéssemos esse teste teríamos apenas um grande acidente.

Answer 7

O que faz o avião subir é somente o atrito do vento contra os flaps, então, se a esteira estiver girando na mesma velocidade que as rodas, o avião não sairia do canto, e então estando parado não haveria atrito do ar contra os flaps, se é o atrito do ar contra os flaps que gera uma força que empurra o avião para cima, sem esse atrito o avião não deve subir.

Pensando desta forma surge uma outra pergunta semelhante: e se colocassem um ventilador gigante na frente do avião, forte o suficiente para simular o atrito do vento necessário para que esse avião suba mesmo estando parado? minha resposta para essa segunda pergunta é que o avião subiria sim,(considerando que haja um atrito contrário para que o avião não seja jogado para trás) já que há atrito contra seus flaps, o avião poderia subir sem precisar de suas rodas, mas precisaria ter seus motores ligados para que logo quando o avião chegue a ficar livre do chão, ele tenha força para igual a esta do vento que o fez subir, (ou então ele formaria uma parábola que o levaria de volta para o chão) e assim, a força do vento contra o avião seria anulado pelo motor do avião, mas o avião não cairia porque o atrito do vento corrente em suas laterais e sua asa o manteriam parado, assim o avião não sairia, em nenhum momento, de seu eixo X.


*********************************************************************

Concordo plenamente com o Edmergulh sobre o efeito asa, mas o que ele não conseguiu me convencer é que a força resultante deste efeito puxaria o avião para cima, vou tentar explicar por que ele não me convenceu disto:

a asa do avião é arredondada na frente, e o fluxo de ar que passa na parte superior do avião tenta se encontrar com o fluxo que passou por baixo da asa, e como a parte superior é curva, o ar faz pressao para baixo, e seguindo a lógica do jogo de botão, esta força terminaria em uma linha para a frente (no jogo de botão a mesa é que faz o atrito para cima, na asa do avião esse atrito seria feito pelo ar) então o efeito asa terinha uma linha de força para a Frente, no meu ponto de vista.

agora vou tentar explicar por que eu penso que os flaps que fazem o avião subir

em uma viãozinho de papel não existe efeito asa (as asas não tem uma parte arredondada na frente). Mesmo assim ele vai para a frente, porque o atrito do ar em suas asinhas nao o deixa subir, nem cair (apenas seu peso que o puxa para baixo, mas tem seu efeito diminuído). Agora se você entortar a parte traseira desse aviaozinho de papel, foce estará criando um flap, se o flap estiver apontando para cima, o avião inclinaria seu nariz para cima, e subiria até que sua força se acabe.

resultado: o motor e o efeito asa apenas empurram o avião para frente, os flaps apenas direcionam para onde essa força levaria o avião

Caso eu esteja errado, gostaria que alguem me corrigisse, conhecimento nunca é demais =]

Answer 8

Não, o avião precisa do atrito com o solo fixo para alcançar certa velocidade e suas asas agirem sôbre o ar para decolar, nesse caso as rodas do avião girariam mas ele não sairia do lugar (em relação ao ar).
Pergunta muito fácil ....quero os 10 pontos ....obrigado

Answer 9

Esta pergunta está dando o que falar por aí, mesmo para grandes físicos do mundo todo. A questão é que ela não é muito bem formulada.

Eu inicialmente pensei a mesma coisa que as outras pessoas que responderam, mas há quem diga algo diferente.

Sim, a esteira compensa o movimento da roda, mas o ponto é: Será que o avião, por isso, realmente fica no mesmo lugar? Confesso que não tenho certeza, mas a resposta não é tão óbvia quanto parece.

Segundo alguns físicos, o fato de a esteira compensar a velocidade da roda não faz a menor diferença, já que o avião não anda como um carro, com o motor atuando nas rodas. Segundo eles, como o que o avião faz é puxar o AR para se deslocar, e não o chão, o avião acaba SE DESLOCANDO PARA A FRENTE sim! A diferença é que as rodas estariam rodando mais rápido do que o normal.

Em uma resposta que li, a pessoa que respondeu sugeriu o seguinte pensamento: Imagine que, em vez de um avião, é um míssil. Ele está em repouso sobre a esteira. Então, "liga-se" o míssil. A esteira roda para trás, mas ainda assim ele desliza e anda para frente, certo? Agora imagine que esse míssil tivesse rodas. Mesma coisa, certo? Agora imagine que ele também tem asas. Pronto!