взлетает

Ответ от Excelsior[гуру]
Это "классическая" задача, которая в Интернете обсуждалась уже стопицот раз и всегда вызывала бурю споров.
На мой взгляд, ответ на вопрос зависит от СООТНОШЕНИЯ СИЛЫ ТЯГИ И СИЛЫ ТРЕНИЯ КАЧЕНИЯ. Большинство решающих эту забывают о том, что качение сопровождается трением. Сила трения качения обычно мала и при решении механических задач ею практически всегда можно пренебречь. Но в описанных условиях сила трения качения НЕ БУДЕТ мала.
При малых скоростях вращения сила трения качения не зависит от скорости, но ТОЛЬКО ПРИ МАЛЫХ СКОРОСТЯХ. При большИх скоростях сила трения качения начинает расти, и когда скорость вращения становится сравнима со скоростью распространения деформации в материалах колеса и опоры, сила трения качения ДАЖЕ ПРЕВОСХОДИТ силу трения скольжения.
Вот что будет происходить. Силя тяги создается винтом или турбинами. Запускаем двигатель, турбины начинают работать. Сила тяги растет, толкая оси колес самолета всё сильнее и сильнее вперед. Компьютер транспортера при этом разгоняет транспортер все сильнее и сильнее, в точности так, чтобы возникающая сила трения качения полностью компенсировала силу тяги. То есть компьютер стремится к тому, чтобы суммарная сила, действующая на оси колес, все время оставалась равной нулю; тогда колеса будут крутиться на одном месте. Сила трения качения очень мала при малых скоростях вращения, но она растет с увеличением скорости вращения. Поэтому компьютеру придется сразу же разогнать транспортер до огромной скорости, чтобы сила трения качения возросла достаточно для компенсации силы тяги. По мере того как турбины выходят на рабочий режим и сила тяги растет, скорость вращения транспортера должна ещё увеличиться.
Дальнейшие рассуждения зависят от того, КАК сила трения качения зависит от скорости при больших скоростях. Я буду предполагать, что при какой-то скорости вращения сила трения качения достигает максимума и больше не увеличивается.
Тогда возникает вопрос: эта максимальная сила трения качения - она больше или меньше силы тяги?
Если БОЛЬШЕ, то она не будет достигнута при вращении колес. Достигнутая сила трения качения будет все время равна силе тяги, и самолет не сдвинется с места.
Если же максимальная сила трения качения МЕНЬШЕ силы тяги, то сила трения качения не сможет полностью уравновесить силу тяги, и самолет начнет ПРОСКАЛЬЗЫВАТЬ и двигаться вперед. Взлетит он при этом или нет - это уже следующий вопрос. Ответ зависит от того, какую часть силы тяги "съест" трение качения, и хватит ли оставшейся части для разгона самолета до взлетной скорости при проскальзывании.Excelsior
Просветленный
(41775)
Честно признаю: не знаю. Трение качения при больших скоростях - довольно темная вещь. Ни в каких учебниках физики общего характера вы об этом ничего не найдете, кроме общего утверждения, что она растет. Но как растет? Я предположил в своем ответе, что должно быть "трение насыщения", выше которого трение качения расти не будет. Но я не уверен на 100%, что это действительно так. Может, она так и будет продолжать расти, пока ужЕ релятивистские эффекты не начнут сказываться?!
Если максимальное трение качения существует, то, скорее всего, силы тяги самолета должно хватить, чтобы началось проскальзывание колес и самолет начал двигаться. Но это не более чем догадка. Я и не имел целью дать окончательный ответ на вопрос; я хотел только показать, как надо в этой задаче правильно рассуждать и от чего зависит этот окончательный ответ. А то никто из отвечавших, которые уверены, что самолет взлетит, не понимают, что для этого необходимо проскальзывание колес.