Contradicción de la relación empuje-peso de la aeronave con la conservación de la energía

Por lo general, los aviones comerciales tienen una relación T/W (empuje/peso) en el rango de 0,2 a 0,8

y para vuelo estable W = sustentación

Mi pregunta es, por ejemplo, que Antonov 225 tiene Empuje/peso: 0.234 para peso máximo de despegue

  https://en.wikipedia.org/wiki/Antonov_An-225_Mriya

Entonces esto no desafía la conservación de energía, o la Tercera Ley de Newton, ya que la entrada del motor es de 229,5 kN cada uno de los 6 motores y [Peso máximo de despegue: 640.000 kg o 640*9,81 KN = sustentación para vuelo estable].

T/W = [229,5*6/(640*9,81)] = 0,22 aprox.

por favor necesito la teoria para resolver tal problema

No necesitas un avión gigante para entender esto. Haz un avión de papel y lánzalo. Una vez que lo suelta, tiene cero empuje hacia adelante. Aun así, planea y mantiene su velocidad, aunque pierde altura gradualmente. Una vez que un avión ha sido acelerado a la velocidad de vuelo, todo lo que hace el empuje del motor (menos la resistencia) es determinar el ángulo de ascenso o descenso.
en un motor de avión alado, el empuje NO ES sustentación total

Respuestas (3)

La sustentación es aproximadamente proporcional a la velocidad al cuadrado de la aeronave, no al empuje. Es por eso que se requieren pistas.

Entonces, el empuje se usa para acelerar el avión a la velocidad de despegue, lo que producirá suficiente sustentación para vencer la gravedad.

Además, el hecho de que el empuje sea menor que la gravedad en Antonov implica que no puede hacer esto: http://www.youtube.com/watch?v=zW28Mb1YvwY

La sustentación es proporcional a la velocidad al cuadrado . También es proporcional al ángulo de ataque, para ángulos pequeños.
Oh por supuesto. Lo editaré.

Usted dice que para un vuelo estable, el peso es igual a la sustentación. Eso es correcto.

Luego pregunta cómo el empuje puede ser menor que el peso.

¿Ves cómo confundes sustentación y empuje? No existe una regla que diga que el empuje debe ser igual al peso, o que la sustentación debe ser igual al empuje, por lo que no hay problema. Si L = W y W > T, entonces la conclusión es que la sustentación es simplemente que L > T. La sustentación es mayor que el empuje.

Sí, estás en lo correcto. Hay un problema: las relaciones empuje-peso contradicen la afirmación de que la sustentación es igual al peso del avión (elevación = peso). Esto se resume en la imagen adjunta.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Por ejemplo, los aviones comerciales (como el Anntoonv 225, el Boeing 747 y el Airbus 320) tienen una relación empuje-peso de alrededor de 0,3; como correctamente mencionas.

Esto significa que, en vuelo estable, el empuje de los motores es solo 0,3 veces el peso del avión. Por ejemplo, si el empuje es de 1,0 N, entonces el peso es de 3,3 N.

Entonces, si Elevación = Peso fuera cierto, la elevación también sería de 3,3 N, que es 3,3 veces el empuje de los motores.

Ver imagen.

Pero esto es imposible. No se observa que la sustentación generada por las alas sea 3,3 veces mayor que el empuje producido por los motores de un avión comercial. No hay explicación de cómo esto podría ser cierto.

Las relaciones empuje-peso son conocidas y se basan en datos verificables de empuje del motor y peso de la aeronave. Considerando que, Ascensor = Peso es una suposición no comprobada en casi todos los libros de texto (basado en la segunda ley de movimiento de Newton F = ma). Por lo tanto, Elevación = Peso es incorrecto: las relaciones de empuje a ocho demuestran que la sustentación requerida por un avión de pasajeros para volar no puede igualar su peso.

Esto no sigue lógicamente. No proporciona una buena razón para dudar de que la sustentación generada por las alas puede ser 3.3 veces el empuje de la aeronave, simplemente lo niega sin comprender las explicaciones. Ascensor = El peso no está "no probado"; hemos estado demostrando el principio detrás de esto durante siglos, y lo hemos estado demostrando con aviones durante décadas. Si conoce la masa del avión, conoce la sustentación mínima requerida para elevarlo, y eso es básicamente física introductoria.
¿Dónde está la prueba de que Ascensor = Peso? No puedo encontrar ningún experimento para esto. Siempre es una suposición. De cualquier manera, no me importa si Ascensor = Peso o no, simplemente no puedo encontrar la prueba.
"Pero esto es imposible. No se observa que la sustentación generada por las alas sea 3,3 veces mayor que el empuje". Solo señalaría que los planeadores producen una sustentación distinta de cero con cero empuje (infinitamente mayor), por lo que no hay nada remotamente "imposible" tener una sustentación mayor a 3.3 veces mayor que el empuje.
En vuelo, las alas de un avión comercial no producen 3,3 veces el empuje de los motores. Esto se puede probar parándose detrás de los motores de un avión (a una distancia segura). Luego, párate a la misma distancia debajo de las alas de un avión que despega.
@NickLandell Proviene de los principios básicos de la física. El peso acelera el avión hacia abajo, por lo que necesita una fuerza igual para mantenerlo, que es la sustentación. Si la sustentación fuera menor que el peso, los aviones no estarían en el aire, la gravedad los mantendría en tierra o los llevaría trágicamente al suelo si lograran elevarse en el aire con sustentación < peso.
Pero sigues discutiendo la teoría. Estoy pidiendo la prueba experimental. ¿Podemos al menos estar de acuerdo en que no hay pruebas experimentales de que Ascensor = Peso?
@NickLandell Hay montañas de pruebas experimentales de que esto tiene que aplicarse. Requerir una fuerza igual y opuesta opuesta a la gravedad es algo que conocemos experimentalmente a partir de siglos de estudios de física. Existe una prueba experimental extrema de que la sustentación debe ser igual al peso porque entendemos cómo funcionan las fuerzas y definimos la sustentación y el peso de tal manera que deben ser al menos iguales para que el avión mantenga la altitud.
Si está en lo correcto, solo proporcione un experimento que demuestre que Ascensor = Peso.
@NickLandell Hay muchos experimentos sobre esto. Simplemente buscando "medir elevación en túnel de viento" proporciona experimentos en los que pueden encontrar la elevación midiendo el cambio en la fuerza sobre el objeto en la dirección vertical cuando el viento está encendido. Obtienen los valores de elevación que esperarían si elevación = peso, y este método se utiliza para ayudar a mejorar los diseños de aviones.
@NickLandell cada vez que un avión mide que está volando a una altitud constante es una prueba experimental de que peso = sustentación. ¿O está sugiriendo seriamente que la segunda ley de Newton no se aplica a los aviones?
Correcto, estoy preguntando si Ascensor = Peso. Los experimentos del túnel de viento no son lo suficientemente realistas, ya que no permiten que el aire sea empujado hacia abajo y circule como se ve en los aviones que vuelan a través de las nubes. Los fabricantes de aeronaves diseñan aviones utilizando coeficientes de sustentación, no un valor absoluto de sustentación.
@NickLandell Si las mediciones del túnel de viento no son suficientes, no estoy seguro de si hay alguna que lo satisfaga. Como se mencionó, el "experimento" más obvio que muestra elevación = peso es, literalmente, volar un avión real y mantener la altitud. De esa manera, se podría decir que la mayoría de los aviones que vuelan son experimentos exitosos. Realmente se reduce a la física básica de las fuerzas. En vuelo nivelado, la sustentación es el vector de fuerza opuesto al peso, por lo que si no está acelerando hacia arriba o hacia abajo, la sustentación debe ser igual al peso.
¿Por qué incluir la gravedad al calcular la elevación (elevación = peso = masa x gravedad); cuando la gravedad no está incluida en la ecuación estándar de los libros de texto para sustentación: ELEVACIÓN = 0,5 x Velocidad de la aeronave2 x Área del ala x Densidad del aire x Coeficiente de sustentación
Por lo tanto, afirmar que 'Elevación = Peso' para los aviones contradice la ecuación estándar de los libros de texto para la elevación, así como la relación empuje-peso de los aviones.
Hice algunos cálculos de sustentación, basados ​​en observaciones de videos de aviones a baja altura. Estos mostraron que 'Levantar = Peso' no era plausible y 'Elevar => Masa' era factible. Puede encontrar estos cálculos en línea, solo busque en Google: "landell, Cálculo del aire desplazado hacia abajo por un ala".
@NickLandell De acuerdo, para empezar, la ecuación "Elevación = peso" es solo una condición necesaria para que el avión mantenga la altitud. Calculan la sustentación a partir de la segunda ecuación (y datos experimentales de túneles de viento y demás); y asegúrese de que tengan suficiente sustentación para que la sustentación pueda contrarrestar el peso debido a la gravedad que tira del avión hacia abajo. En cuanto a tu último comentario, es una tontería total. Dices que es inverosímil que Ascensor = Peso; pero de alguna manera crees que "Elevación => Masa" tiene sentido, aunque la elevación es una fuerza y ​​​​la masa no lo es, por lo que ni siquiera puedes equipararlos.
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