Buzz
Máy Bay Có Thể Cất Cánh Trên Đường Băng Di Chuyển Không?
Câu hỏi này có lẽ cổ kính như chiếc máy bay chính nó. Nói sơ qua như sau:
Câu hỏi đầu tiên mà một người hợp lý sẽ đặt là "Bạn lấy chiếc băng chuyền khổng lồ như một chiếc máy chạy của máy bay ở đâu với tốc độ 100 mph?" Vâng, đó thực sự là một câu hỏi hay—nhưng tôi sẽ không trả lời nó. Thay vào đó, tôi sẽ trả lời câu hỏi này với câu trả lời vật lý tốt nhất có thể.
Trước khi làm điều đó, tôi nên chỉ ra rằng người khác cũng đã trả lời câu hỏi này (không có gì ngạc nhiên vì nó đã cổ kính từ lâu). Trước hết, có tập phim MythBusters từ năm 2008. Thực tế, họ không trả lời câu hỏi họ đã làm câu hỏi đó. MythBusters đã tạo ra một băng chuyền khổng lồ với một chiếc máy bay trên đó. Thật tuyệt vời. Thứ hai, có câu trả lời của xkcd cho câu hỏi này (cũng từ năm 2008).
Bây giờ bạn đã có câu trả lời của tôi. Tôi sẽ trả lời bằng các ví dụ khác nhau.
Một Chiếc Xe Trên Băng Chuyền
Điều này không khó. Điều gì sẽ xảy ra nếu tôi đặt một chiếc xe chạy với tốc độ 100 mph trên một băng chuyền cũng di chuyển với tốc độ 100 mph? Nó sẽ trông như thế này (khoảng như thế này):
Thực sự, có lẽ không có gì bất ngờ ở đây. Bánh xe của chiếc xe sẽ quay với tốc độ 100 mph khi băng chuyền (hoặc băng chuyền) di chuyển về phía sau với tốc độ 100 mph để chiếc xe vẫn ở lại tại chỗ. Thực tế, đây là một ví dụ hơi thú vị hơn (với cùng một vật lý).
Dưới đây là một thí nghiệm (cũng từ MythBusters) trong đó họ bắn một quả bóng ra khỏi phía sau của một chiếc xe tải cũng di chuyển với tốc độ 60 mph. Bạn có thể thấy rằng quả bóng vẫn ở lại tại chỗ (đối với mặt đất).
Cất Cánh Siêu Ngắn
Dưới đây là một chiếc máy bay từ Alaska cất cánh trong một khoảng cách rất ngắn.
Làm thế nào nó hoạt động? Tôi sẽ cho bạn một gợi ý—có một cơn gió rất mạnh đang thổi vào mặt trước của máy bay. Nếu không có gió đối mặt, điều này sẽ không xảy ra. Nhưng nếu bạn nghĩ về nó, cất cánh ngắn này rất giống như chiếc xe trên băng chuyền. Đối với một chiếc máy bay, nó không di chuyển trên mặt đất, nó "di chuyển" trong không khí. Nếu máy bay có tốc độ cất cánh là 40 mph và đang có một cơn gió đối mặt 40 mph, nó thậm chí không cần phải di chuyển so với mặt đất.
Máy Bay Trên Băng Chuyền
Bây giờ chúng ta hãy làm điều đó. Dưới đây là một đoạn ngắn từ MythBusters phóng một chiếc máy bay trên một băng chuyền di chuyển.
Đúng, nó cất cánh. Một chiếc máy bay có thể cất cánh từ một đường băng đang di chuyển theo hướng ngược lại? Nhưng tại sao? Đó là vì bánh xe trên máy bay thực sự không làm gì cả. Chức năng duy nhất của bánh xe là tạo ra ma sát thấp giữa máy bay và mặt đất. Chúng thậm chí không đẩy máy bay về phía trước—điều đó được thực hiện bởi cánh quạt. Sự khác biệt duy nhất khi phóng một chiếc máy bay trên một đường băng di chuyển là bánh xe sẽ quay với tốc độ gấp đôi so với tốc độ bình thường—nhưng điều đó không quan trọng.
Vậy máy bay trên băng chuyền hoạt động, nhưng thế nào nếu có một trường hợp mà máy bay không cất cánh? Imagine a plane that is more like a glider with motorized wheels. Trên một đường băng thông thường, bánh xe có động cơ này sẽ tăng tốc độ của chiếc phi cơ cho đến khi nó đạt được tốc độ cất cánh. Nhưng nếu bạn đặt nó trên một đường băng di chuyển, bánh xe sẽ quay với tốc độ đúng và hủy bỏ chuyển động của băng chuyền để máy bay giữ nguyên tại chỗ và không bao giờ đạt được tốc độ cần thiết để cất cánh.
Được rồi, đó là câu trả lời cho câu hỏi yêu thích của mọi người. Nhưng đừng lo, câu trả lời này sẽ không ngăn chặn cuộc thảo luận không ngừng—đó sẽ tồn tại mãi mãi.
