Flugzeug Physik?
Ich hänge total bei dieser Aufgabe.Wär echt toll wen mir jemand helfen kann Danke schon einmal im Voraus
Die maximale statt Masse eines Flugzeuges vom Typ A380 beträgt 560 t, die maximale Schubkraft jedes der vier Triebwerke 312 Kilo Newton. Das Flugzeug kann die maximale start Masse eines Flugzeuges vom Typ A380 beträgt 560 t, die maximale Schubkraft jedes der vier Triebwerke 312 Kilo Newton. Das Flugzeug kann310.000Liter Kerosin an Bord nehmen.
Wie groß ist die Beschleunigung des Flugzeuges, wenn bei maximaler Triebwerk Leistung die Tanks nur zu Hälfte mit Treibstoff gefüllt sind?
6 Antworten
Du brauchst im Prinzip noch die Dichte von Kerosin, um die Aufgabe zu lösen. Entweder fehlt die in den Angaben, oder ihr sollt das selbstständige Arbeiten mit Tabellenwerken demonstrieren.
Mit der Dichte kannst du die Masse einer Tankfüllung ausrechnen, somit auch die Hälfte davon. Wenn die zur maximalen Startmasse fehlt, hast du die Masse des Flugzeugs im zu betrachtenden Fall. Über Kraft und Masse kannst du die Beschleunigung ausrechnen.
Eine bescheuerte Aufgabe, bei der Du wirklichkeitsfremde Annahmen treffen musst, um das vom Lehrer gedachte Ergebnis zu erreichen.
In diesem Fall: Nimm an, die Masse des Flugzeugs sei gleich der maximalen Startmasse abzüglich der Masse der fehlenden halben Tankfüllung. Nimm' weiterhin an, die Reibung sei 0.
Die Annahmen sind
- der Pilot gebe beim oder kurz nach dem Start maximalen Schub
- die Reibung (Räder, Luftwiderstand) sei 0
- die Nutzlast sei identisch mit der bei vollem Tank.
Reibung zu vernachlässigen ist in der Schule üblich, soweit kein Problem.
Maximaler Schub ist auch maximaler Lärm, maximaler Spritverbrauch, maximaler Verschleiß - kommt daher nicht bei jedem Start vor.
Vermutlich ist das Flugzeug nicht mit "Fracht bis zum Limit beladen", weil gerade nciht genug Fracht vorliegt. Aber es wird beladen. Die Gesamtmasse liegt dann irgendwo zwischen dem technisch machbaren (also Fracht bis zum Limit) und dem wirtschaftlich gerade noch sinnvollen (wenn es billiger kommt, den Flug zu canceln und die Passagiere zu entschädigen).
Dass genau die hier vom Aufgabensteller angenommene Startmasse vorliegt ist daher, in Anbetracht der vielen Möglichkeiten, sehr unwahrscheinlich.
Na dann habe ich in meiner 40-jährigen Laufbahn in der Luftfahrt, davon 30 Jahre auf der "dunklen Seite der Macht", der Flightline, etwas Falsches gelernt und beobachtet.
Du willst damit also sagen, dass bei Dir das Flugzeug immer mit derselben Nutzlast beladen wurde, unabhängig von der vorgesehenen Spritmenge? Und wenn nicht genügend Fracht da war, wurde wie bei Schiffen Ballastwasser in den Frachtraum gepumpt? Glaube ich Dir nicht ;-)
Dass Du immer mit Vollgas gestartet bist, mag ja sein - Stand der Technik ist das trotzdem nicht. Sagen zumindest andere Piloten:
Man hebt nicht immer mit Vollgas ab, um Lärm und Treibstoffverbrauch zu reduzieren und auch die Motoren zu schonen. In den Computer geben wir dafür das Gewicht und die Wetterbedingungen ein.
zitiert aus https://www.sueddeutsche.de/reise/beinahe-absturz-piloten-muessen-vollgas-geben-1.57570
Häh? Das habe ich nie behauptet. Ich habe gesagt (bzw. gemeint), dass Flugzeuge nicht immer mit ihrem MTOW starten, das ist alles.
Dann sind wir uns also einig, dass die Startmasse des in der Aufgabe genannten Flugzeugs nicht aus den dortigen Angaben (MTOW und "fehlende" Treibstoffmasse) berechnet werden kann?
Das kommt drauf an.
Wenn das Flugzeug auf der Rollbahn ist, kann man so rechnen, wie sebastiania erklärt hat, sofern man zur Vereinfachung den Teil der Schubkraft außer acht läßt, der nötig ist, um den Luftwiderstand und auf der Rollbahn den Rollwiderstand zu überwinden.
Wenn das Flugzeug in der Luft ist, dann wird die Schubkraft vor allem zur Erzeugung des Auftriebs benötigt. Nur was darüber hinaus noch an Schubkraft verfügbar ist, kann zur Beschleunigung des Flugzeugs genutzt werden.
Naja, das ist ein sehr vereinfachte Darstellung der Flugzeuggewichte und streng genommen ist diese Aufgabe Humbug. Schließlich koennen, und so wird das in der Praxis auch sein, die freiwerdenden "Kerosintonnen" mit Menschen-, Post- oder Frachttonnen wieder "aufgefüllt" werden.
Außerdem gibt es nicht nur das maximale Startgewicht als limitierenden Faktor, sondern auch noch das "Maximalgewicht ohne Sprit" (Zero fuel weight") und das maximale Landegewicht. Diese 3 Maximalgewichte gilt es vor jedem Flug zu ermitteln und zu berücksichtigen, weil nur das niedrigste davon das entscheidende ist.
Wieso ist diese Aufgabe wirklichkeitsfremd? Das verstehe ich nicht. Der Fragesteller will doch nur wissen, wie hoch die Beschleunigung ist, wenn der A380 nicht das maximale Startgewicht hat.
Die Powersetting für den Start erfolgt ja je nach Gewicht und dementsprechend variiert die Beschleunigung. Dass aber für eine Aufgabe bestimmte Dinge vereinfacht werden, ist doch in der Wissenschaft und Ingenieuerskunst nichts Ungewöhnliches - und reicht hier für eine Klassenarbeit oder Hausaufgabe auch aus.
Da kaum ein Flugzeug bis "Oberkante Unterlippe" betankt wird (von ein paar wenigen Routen ausgenommen), oder mit Paxen oder Fracht bis zum Limit beladen ist, ist das doch keine weltfremde Annahme, sondern eher Routine. Wo habe ich da einen Denkfehler?
Einen Denkfehler hast du nicht, aber so konkret wie du die Frage umdefinierst (und sie wohl auch gemeint ist) ist sie nicht gestellt. Die Variablen sollten schon klar und eindeutig sein, gerade von Lehrern.
Schon der alleinige Wert der linearen Beschleunigung ist ja schon vereinfacht.
Natürlich ist die Sache vereinfacht; das ist ja auch wohl Sinn dieser Aufgabe. Der Rest ist fürs Studium reserviert. Aber der Fragesteller wollte doch nur wissen, wie hoch die Beschleunigung beim Start ist. Was ist daran so schwer zu verstehen?
Die Beschleunigung ist u. a. abhängig vom Gewicht. Der Rest, wie Wetter, Bahnlänge, Hindernisse etc. fällt der "idealen" Aufgabe zum Opfer, was aber ja nicht schlimm ist. Es geht doch ums Prinzip.
Naja, dann habe ich in meiner 40-jährigen Laufbahn in der Luftfahrt, davon 30 Jahre auf der "dunklen Seite der Macht", der Flightline, immer etwas Falsches gelernt und beobachtet. Spielt jetzt aber keine Rolle mehr.
Werden die nicht benötigen rund 100.000 Pfund Kraftstoff durch zusätzliche Ladung ersetzt? MTOW ist die maximale Abhebemasse, egal, wie sich die auf fuel und cargo verteilt.
Wieso sind die Annahmen wirklichkeitsfremd? Das verstehe ich nicht. Der Fragesteller will doch nur wissen, wie hoch die Beschleunigung ist, wenn der A380 nicht das maximale Startgewicht hat.
Da kaum ein Flugzeug bis "Oberkante Unterlippe" betankt wird (von ein paar wenigen Routen ausgenommen), oder mit Paxen oder Fracht bis zum Limit beladen ist, ist das doch keine weltfremde Annahme, oder habe ich einen Denkfehler?