Kann ein Papierflieger in einer Vakuumkammer fliegen?

Wissenschaft Physik
#1

Hallo.  Mich  beschäftigt diese Frage seit kurzem. 

Nehmen  wir an  dass hier auf der Erde (nicht im Weltall)  in einer  großen Vakuumkammer ein Papierflieger von einer Vorrichtung geworfen wird. Was wird dann passieren??

Fliegt der Flieger ganz normal wie in einem Raum mit Umgebungsdruck?  
Wird der Flug irgendwie dadurch beieinflust?
Oder fällt er gleich zum Boden weil durch fehlende Luftmoleküle nicht genug Widerstand unter den Flügel erzeugen kann?

Ich gehe davon aus das die Erdanziehungskraft im Vakuum nicht anders ist als sonst. Oder?

Hoffe jemand kann mir diese Frage beantworten weil ich im Netz nichts gefunden habe. 

MfG Robert

#2

Hallo, der Papierflieger stürzt ab,
da die fehlende Dichte der vorhandenen Luftmoleküle kein Gleiten zulässt,
somit ist die Luft zu „dünn“.
Ähnliches soll sich im Bermuda Dreieck zutragen, allerdings verursacht duch riesige Methangas-Blasen, die sich vom Meeresboden lösen und dann an die Wasseroberfläche steigen und, in Verbindung mit Meerwasser, dieses  und die sich darüber befindliche Luft nicht mehr „tragfähig“ machen.
Zu Deiner 2. Frage: da verwechselst Du bestimmt den Vortrieb mit dem Auftrieb, der durch
weg- und Profildifferenzen zwischen Fügelunterseite und -oberseite erzeugt wird.

MfG
Pedro

#3

Moin Robert,

dein Papierflieger in der Vakuumkammer wird nicht fliegen. :wink:
Die Gravitation wirkt unahbhängig vom Medium (Vakuum, Luft, Wasser…) immer gleich. Lediglich der Widerstand, den das Medium der „Gravitationskraft“ entgegensetzt ist unterschiedlich. Dann kommt es noch auf die Form des Gegenstandes und seine Dichte an (Stichwort: Aerodynamik bzw. Auftrieb)… aber das geht an deiner Frage vorbei.

Im Vakuum ist die Form des Gegenstandes egal, weil es wie du schon gesagt hast an einem Medium fehlt, welches eine Gegenkraft (= Widerstand) erzeugen könnte.

Beim Papierflieger, wie beim echten Flieger wird der Auftrieb dadurch erzeugt, dass die Luft über dem Flügel schneller strömt als unter dem Flügel. (Stichwort: Flügelprofil und Aerodynamik). Dadurch entsteht über dem Flügel Unterdruck und unter dem Flügel Überdruck, zusammen macht das dann den Auftrieb aus.
Aber dazu braucht man halt Luft (oder ein anderes Gas(-gemisch)) und die hast du in deinem Experiment ja nicht.

Dein Papierflieger ist damit frei von äußeren Einflüssen und nur der Gravitation ausgestezt. Der Flug bzw. Fall deines Flieger lässt sich dann mit den Formeln für den „schrägen Wurf“ berechnen (findest du bei Google), wenn du ihn wirfst. Wenn du ihn einfach nur fallen lässt, wäre es der „Fall im Vakuum“.

Hoffe das hilft ein bisschen,
fliegflix

#4

Danke. 

Ich hätte echt nicht gedacht dass es so schnel geht und das die Antworten so ausführlich sind. 

Auf jeden den fall haben sich meine Überlegungen bestätigt.

Vielen dank.

#5

Hi,
sagt dir Galileo Galilei was?
http://de.wikipedia.org/wiki/Fallgesetz

OL

#6

Hallo Robert, 

fliegen kann der Flieger sicher nicht, da ohne Luft natürlich auch kein Auftrieb vorhanden ist. 
Kennst Du den Versuch mit der Fallgeschwindigkeit in Vakuum von einer Feder und einer Kugel (gleiches Gewicht)? - Die Fallgeschwindigkeit muß gleich sein, da die Beschleunigung 9,81 m/s2 beträgt und der Luftwiderstand nicht mehr vorhanden ist.

Der Papierflieger wird also entsprechend seinem Gewicht nach unten beschleunigen. Wenn er horizontal beschleunigt wird, ergibt sich eine parabelförmige Flugbahn.

Lass mich wissen, wenn Dir dies geholfen hat!

Viele Grüße
Rainer

#7

Die bereits erstellten Antworten sind richtig. Ergänzend:
Ohne Luft keine Strömung und daher kein Auftrieb. Frage wäre dann, wie der Papierflieger zu Boden fällt. Wenn keine Luft vorhanden ist, gibt es auch keinen Luftwiderstand und das Teil müsste von der Erde gemäß seiner Masse gravitationsmässig beschleunigt werden und zu Boden fallen, langsam allerdings, da die Masse ja gering ist. Aber da war doch mal der Vergleich mit einer Kugel und Feder im luftleeren Raum. Weiß ich nicht mehr. Ich glaube, die sind beide gleich schnell zu Boden gegangen.

#8

Hallo,

Ergänzend:
Ohne Luft keine Strömung und daher kein Auftrieb. 

Ein Papierflieger besteht doch aus einem ebenen Blatt Papier, hat also kein Tragflügelprofil.
Woher soll den da ein Auftrieb stammen?

Gruß:
Manni

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#9

Auch Papierflieger sind aerodynamisch so gefaltet, daß sie einen Auftrieb erzeugen. Sonst könnten sie ja gar nicht sekunden.-oder gar minutenlang fliegen. Im Gegensatz zu einem in den Wind gebrachtes Blatt Papier.
Papierflieger und richtige Flugzeuge fliegen im Prinzip nach denselben physikalischen Gesetzen, bei beiden geht es um Größen wie Auftrieb, Luftwiderstand oder Stabilität. Natürlich gibt es auch Unterschiede in der Aerodynamik, die großen Unterschiede im Aussehen und in der Form lassen sich aber eher auf praktische Gründe zurückführen.

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#10

Noch ergänzend:
Letztlich kann ein Flugzeug mit „richtigem“ Profil, was Auftrieb nach oben erzeugt auch auf dem Kopf fliegen mit entsprechender Trimmung.

Es ist eigentlich eine Frage der Geschwindigkeit, dass auch ein Körper OHNE Profil fliegen kann und NICHT senkrecht zu Boden fällt.

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#11

Auch Papierflieger sind aerodynamisch so gefaltet, daß sie
einen Auftrieb erzeugen. Sonst könnten sie ja gar nicht
sekunden.-oder gar minutenlang fliegen.

Stimmt doch gar nicht.

Sie erzeugen keinen Auftrieb.
Minutenlang fliegen?
Beweise das doch mal. Kommt auf die Abwurfhöhe an, sonst nichts.

Ein Papierflieger folgt den Gesetzen des horizontalen oder schrägen Wurfs mit einer bestimmten Anfangsfgeschwindigkeit.
Wobei er durch seine Form das Abwärtssinken lediglich wegen des Widerstandes gegen die Luft beim Fallen hinauszögert.
Er fällt langsamer als er sich horizontal fortbewegt.
Mehr ist das nicht.

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#12

Hi,

das wird ihm wenig helfen. Es fällt nämlich im Vakuum eine Vogelfeder
ebenso schnell, wie ein Hammer.
Die Dauer des freien Falls ist nicht von der Masse des Körpers abhängig.

Wurde sogar auf dem Mond bewiesen!

http://de.wikipedia.org/wiki/Freier_Fall

#13

Der Mensch in seiner natürlichen Umgebung
Moin

Nehmen  wir an  dass hier auf der Erde (nicht im Weltall)  in
einer  großen Vakuumkammer ein Papierflieger von einer
Vorrichtung geworfen wird. Was wird dann passieren??

der Papierflieger wird mit seinem Schwerpunkt wohl eine Wurfparabel beschreiben :smile:

Fliegt der Flieger ganz normal wie in einem Raum mit
Umgebungsdruck?  

Nein, er fliegt gar nicht sondern benimmt sich so wie jeder andere Körper auch.

Ich gehe davon aus das die Erdanziehungskraft im Vakuum nicht
anders ist als sonst. Oder?

Das habe ich schon mehrmals bemerkt, dass viele Leute das Vorhandensein von Luft mit der einer Erdanziehungskraft gleichsetzen. Es scheint für einen erdbewohnenden Menschen so fundamental selbstverständlich zu sein, dass einen beides jederzeit umgibt, dass es ihm schwerfällt beides unabhängig voneinander zu betrachten.

BTW:Weißt du, wie sich eine Kerze in einer (natürlich lufterfüllten) Raumstation verhält? :smile:

VG
J~

#14

Hi,

Ein Papierflieger besteht doch aus einem ebenen Blatt Papier,
hat also kein Tragflügelprofil.
Woher soll den da ein Auftrieb stammen?

Deshalb haben Joe Ayoob und John Collins ihren Papierflieger auch knapp 70m weit geworfen? Das ganze einer Wurfbahn folgend die erst bis zum oberen, spitzen Umkehrpunkt immer steiler werden, dann immer flacher werdend verläuft?
Die Jungs scheinen nicht nur gut zu sein, sondern sogar unglaublich :wink:
http://tinyurl.com/hxser94jdkas

VG!
J~

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#15

Hi,

keine Luft, kein Auftrieb und somit kein Gleiten.

Ob jetzt Bernoulli oder nicht, werden Dir hier andere Experten beantworten. Da war doch einer :wink:

Gruß vom Raben

#16

Hallo J,

Deshalb haben Joe Ayoob und John Collins ihren Papierflieger
auch knapp 70m weit geworfen? Das ganze einer Wurfbahn folgend
die erst bis zum oberen, spitzen Umkehrpunkt immer steiler
werden, dann immer flacher werdend verläuft?

Tolle Leistung.
In so einer großen Halle sind allerdings gewisse Luftströmungen nicht auszuschließen.
Diese können den Flieger schon beeinflussen.
Ein durchschnittlicher Papierfliegerbauer wird sich da schwer tun.

Trotzdem Klasse.

Gruß:
Manni

#17

Ein Papierflieger besteht doch aus einem ebenen Blatt Papier,
hat also kein Tragflügelprofil.
Woher soll den da ein Auftrieb stammen?

von der Schrägstellung der Tragflächen. Und ‚Landeklappen‘. Und Steuerruder. Und selbstverständlich auch durch gekrümmte Flügelprofile.

Du hast noch nie sowas gebaut und durch Variationen versucht zu optimieren, oder?

#18

von der Schrägstellung der Tragflächen. Und ‚Landeklappen‘.
Und Steuerruder. Und selbstverständlich auch durch gekrümmte
Flügelprofile.

Im Vacuum nützt das alles nix:wink:

#19

Also

das Teil
müsste von der Erde gemäß seiner Masse gravitationsmässig
beschleunigt werden und zu Boden fallen, langsam allerdings, da die Masse ja gering ist.

Langsam allerdings ???

Aber da war doch mal der Vergleich
mit einer Kugel und Feder im luftleeren Raum. Weiß ich nicht
mehr. Ich glaube, die sind beide gleich schnell zu Boden
gegangen.

Das war Deine Rettung.
Udo Becker

#20

Das war bei Deiner Behauptung auch nicht das Thema.