Frage an euch!

[Dantius]

Im Frachtraum eines fliegenden Flugzeugs sitzt ein Schwan (oder irgendeinanderer Vogel).
Nun denkt sich der Schwan "mir ist langweilig, ich möchte fliegen" und hebt im Frachtraum ab und fliegt dort.

Ist das Gesamtgewicht des Flugzeuges niedriger wenn der Schwan fliegt anstatt auf dem Frachtraum-Boden zu sitzen?

Bitte mit Begründung :-)

Unsere Abteilung ist in der Mittagspause auf keine Lösung gekommen, vll könnt ihr ja aushelfen :-)
Physiker vor!

[BoosterHeizer]

das hatten die letztens bei Mythbuster auf RTL II mit nem LKW voller Tauben.

Auch wenn die Tauben aufgescheucht wurden und flogen sank das gesamtgewicht NICHT!!!

hat irgendwas mit der luft zu tun, die der flügelschlag auf die ladefläche drückt.


hät ich auch niemals gedacht!!



edit: ob das beim Flugzeug genauso is, kann ich damit aber wohl nich beantworten^^

[Major J]

Also wenn man im Flugzeug sitzen würde, fliegt der Schwan fliegt dann auf der Stelle? Wenn man von idealen Luftströmungen ausgeht ist das Gewicht das selbe denn der Schwan muss mit der Impulskraft nach oben mit den Flügeln schlagen damit er nicht auf den Boden zurückfällt, die genau seinem Gewicht entspricht. Und dieser Impuls durch die Luft der auf den Boden des Flugzeuges drückt entspricht seinem Gewicht.

Nach 30 Sekunden überlegen...ist jetzt also nicht nicht perfekt. Denkt dran die Menschheit hat einige Probleme erst nach Jahrhunderten gelöst ;)

[THEaaron]

Die Kraft, die durch das Abheben des Tieres verantwortlich ist bleibt entsprechend im Raum. Man könnte auch sagen, dass die Energie im Raum gleich ist, obgleich der Schwan sitzt oder fliegt.

(Laie)
:D

[Das Auge]

Und was ist, wenn das Flugzeug zu einem Parabelflug ansetzt? :naughty:
Außerdem schlägt der Schwan nicht unbedingt ständig mit den Flügeln, er kann ja auch mal ein Stück gleiten.

[sei laut]

Die Luft im Flugzeug wiegt doch auch etwas (Luftdruck), wieso sollte dann der Schwan, der sich in der Luft bewegt, kein Gewicht haben?

Und der Titel ist ja mal richtig aussagekräftig gewählt. Beinähe hätte ich geglaubt, die Frage ging an die Leute vom Luxx. :ugly:

[kiX]

Und was ist, wenn das Flugzeug zu einem Parabelflug ansetzt? :naughty:
Außerdem schlägt der Schwan nicht unbedingt ständig mit den Flügeln, er kann ja auch mal ein Stück gleiten.

Auch beim Gleiten drücken seine Flügel die Luft nach unten.


Zur Frage: Ja, das Gesamtgewicht bleibt gleich.

[Major J]

Und was ist, wenn das Flugzeug zu einem Parabelflug ansetzt? :naughty:
Außerdem schlägt der Schwan nicht unbedingt ständig mit den Flügeln, er kann ja auch mal ein Stück gleiten.
Und gleiten kann er nicht wenn er sich relativ zum Flugzeug nicht bewegt. Wie gesagt ich denke man geht davon aus das er sich nur in der Luft hällt und nicht nach vorn bewegt (zumindest in diesem Rätsel hier). Wenn er auf der Stelle steht und sich die Luft relativ zu ihm nicht bewegt, ist Essig mit gleiten

[sChRaNzA]

Auch wenn der Frachtraum offen ist?

[Kinman]

Wie schon genannt wurde: Impulserhaltung. Somit bleibt das Gesamtgewicht gleich. Wenn Du in einem Würfel eine Metallkugel auf den Boden legst oder sie oben z.B. mit einem (gewichtslosen) Faden an der Decke befestigst bleibt das Gesamtgewicht bzw. die Masse auch gleich.
Die Luft übernimmt bei dir dabei die Rolle des Fadens.

mfg Kinman

[f!P[z]y]

Unsere Abteilung ist in der Mittagspause auf keine Lösung gekommen, vll könnt ihr ja aushelfen :-)
Physiker vor!
;) hehe ja in der Mittagspause. :biggrin:

Also ich hab mal google bemüht und dass hier gefunden:
http://www.uni-protokolle.de/foren/viewt/102758,0.html
Du musst bei der Sache zwei Dinge ganz klar unterschieden:

Gewicht und Masse.

Masse hat die Einheit kg. Und die Masse des Flugzeugs samt den Vögeln drinn wird sich auch nicht ändern wenn die Vögel fliegen.

Die Waage kann jedoch die masse nicht direkt messen, sondern nur die Gewichtskraft auf die Waage, und die ändert sich.
Die Vögel drücken nichtmehr auf den Boden wenn sie fliegen. So wie es LuoLuna erklärt hat Wink.

Also kannst du deiner Freundin ein unentschieden einreden.. sie hat recht, dass die Wage weniger kg anzeigen wird. Und du hast recht, dass Flugzeug samt Vogelbesatzung dennoch die gleiche Masse [also kg] hat, egal ob die Vögel nun fliegen oder nicht Wink.

Das klingt mir durchaus plausibel, auch wenn ich auf diese Argumentation nicht gekommen wäre.


Edit: und je mehr mal liest, desto verwirrter wird man :biggrin:
Was wäre denn außerdem wenn die Temperatur beim absoluten Nullpunkt wäre? Oder Im Vakuum? Oder wenn während dieses Vorgangs in China ein Sack Reis umfällt? Fragen über Fragen :biggrin: Mein Tag ist heut gelaufen. Leider kann mein Hirn sich heut auf nix anderes mehr konzentrieren!

[Kinman]

Im Vakuum kann ein Vogel nicht fliegen.

[DraconiX]

Und beim absoluten Nullpunkt wird er wahrscheinlich auch tot sein :D

[Eco]

Wie schon genannt wurde: Impulserhaltung. Somit bleibt das Gesamtgewicht gleich. Wenn Du in einem Würfel eine Metallkugel auf den Boden legst oder sie oben z.B. mit einem (gewichtslosen) Faden an der Decke befestigst bleibt das Gesamtgewicht bzw. die Masse auch gleich.
Die Luft übernimmt bei dir dabei die Rolle des Fadens.

mfg Kinman
Die am Faden festgebundene Kugel unterscheidet sich aber wesentlich von einem Objekt, welches aus eigener Kraft fliegt.

Ansonsten, die Gesamtmasse und das Gesamtgewicht bleiben gleich, aber die o.ä. Gewichtskraft, die auf eine theoretische Waage wirkt, ändert sich. D.h. wenn der Schwan theoretische 20 kg wiegt, zeigt die Waage beim Wiegen des Flugzeugs mit integriertem fliegenden Schwan 20 kg weniger an, als wenn der Schwan auf dem Boden hocken würde (IMHO).
Edit: Meinung geändert. :)

[GBWolf]

Und beim absoluten Nullpunkt wird er wahrscheinlich auch tot sein :D


Dann bleibt das Gewicht gleich:biggrin:

[Kinman]

Die am Faden festgebundene Kugel unterscheidet sich aber wesentlich von einem Objekt, welches aus eigener Kraft fliegt.

Was wäre, wenn die Kugel magnetisch und der Würfel metallisch wäre und man die Kugel genau in die Position bringt, an dem sie frei schwebt? Hätte das gleiche Ergebnis.

Und der Vogel fliegt zwar aus eigener Kraft, aber eigentlich wird er von der Luft getragen. Anschaulicher ist das Prinzip, wenn man anstelle des Vogels ein Hovercraft nehmen würde...

[Eco]

Was wäre, wenn die Kugel magnetisch und der Würfel metallisch wäre und man die Kugel genau in die Position bringt, an dem sie frei schwebt? Hätte das gleiche Ergebnis.

Und der Vogel fliegt zwar aus eigener Kraft, aber eigentlich wird er von der Luft getragen. Anschaulicher ist das Prinzip, wenn man anstelle des Vogels ein Hovercraft nehmen würde...
Wenn ich grad nochmal drüber nachdenke... stimmt eigentlich. Die Waage würde vermutlich synchron zum Flügelschlag des Vogels "schwanken".

[Flyinglosi]

wenn der Flieger geschlossen ist, braucht man ja nur den allgemeinen Impulssatz der Strömungslehre mit nem Kontrollvolumen rund um den Flieger ansetzen, und da geht einzig die Gewichtskraft des Vogels mitein, aber nicht sein Flügelschlag.

mfg Stephan

[Kinman]

Eigentlich sollte der Flügelschlag auch mit hineinkommen. Wenn Du z.B. im Flugzeug springst, ist das Gemessene Gewicht beim Abspringen und Landen höher als die reine Masse und während Du den Boden nicht berührst eben geringer.

[Major J]

Eigentlich sollte der Flügelschlag auch mit hineinkommen. Wenn Du z.B. im Flugzeug springst, ist das Gemessene Gewicht beim Abspringen und Landen höher als die reine Masse und während Du den Boden nicht berührst eben geringer.

Es geht hier aber denke ich um Mittelwertzustände. Nicht um Momentaufnahmen. Wenn du den ganzen Sprung betrachtest ist das durchschnittlich gemessene Gewicht gleich dem Gewicht wenn du nicht springst. (Wenn man davon ausgeht das Flugzeug steht auf einer Waage :D )

[Kinman]

Das ist klar, sonst würde meine vorhergehenden Behauptungen ja nicht greifen ;)

[Flyinglosi]

Nein denn der Impulsatz sagt:

"Änderung des Impulses durch zu und abströmende Fluide"
+
"Integral des einwirkenden Drucks auf die geschlossene Hüllfläche"
=
Kraft auf das Kontrollvolumen
+
Gewichtskraft

Der Vogel befindet sich ja im Kontrollvolumen.
Da der Flieger geschlossen ist, gibt es keine zu und abströmenden Fluide.
Der Druck auf den Flieger von ausen ändert sich nicht.
Die Kraft auf das Kontrollvolumen ist gleich dem effektiven Auftrieb.
Und die Gewichtskraft kann sich ebenfalls nicht ändern.

Wenn du im Flieger springst, dann beobachtest du ja keinen stationären Zustand (Die Potenzielle Energie ändert sich, und zwischen dir und dem Flieger muss die Impulserhaltung gelten). Mein Ansatz gilt für die Endzustände (beim Sprung gibt es diese nicht, da du nicht schweben kannst, beim Vogel sehr wohl).

mfg Stephan

[-Saphrex-]

Leute, warum so kompliziert denken? Wenn ich in einem Swimmingpool schwimme, ist dann das Swimmingpool schwerer wenn ich am Grund des Pools liege? ;)

Ich weiss ja, dass Wasser eine höhere Dichte als Luft hat, das Prinzip ist aber das gleiche

[Flyinglosi]

@Saphrex: der stationäre Fall ist ja eh schon geklärt: wenn du allerdings im Pool Richtung Oberfläche schwimmst, müsste der Pool sehr wohl schwerer werden.

mfg Stephan

PS: das Problem beim obigen Impulssatz, ist ja das er von einem Quellen/Senken freien Kontrollvolumen ausgeht, was beim Übergang zwischen bei Zuständen aber nicht gegeben ist.

[-Saphrex-]

Und wenn ich auf einer Waage rumhüpfe, werde ich zumindest für kurze augenblicke auch schwerer :uup:

[Flyinglosi]

und was ist daran lustig? um solche Betrachtungen gehts ja in der Mechanik.

[GBWolf]

Und wenn ich auf einer Waage rumhüpfe, werde ich zumindest für kurze augenblicke auch schwerer :uup:


Ja, da bist du zwischenzeitlich sogar ein 0 Gewicht :)

[G.A.S.T.]

Und was ist, wenn das Flugzeug zu einem Parabelflug ansetzt? :naughty:

Dann fliegt der Schwan im Flugzeug, ohne mit den Flügeln zu schlagen :D

[Kinman]

Dann fliegt der Schwan im Flugzeug, ohne mit den Flügeln zu schlagen :D

Und das Flugzeug "springt" um genau zu sein ;)

[Oid]

F = m*g (Gewicht=Masse*Erdbeschleunigung)
m ist konstant und g ist konstant
=> F ist auch konstant

q.e.d. :)

[Predator2187]

Endlich wieder ein Physikthread, in dem jeder eine Meinung und kaum einer wirklich Ahnung hat :D