101 Was passiert bei einer Halbierung der Geschwindigkeit? Bei einer zu niedrigen Geschwindigkeit reißt die Strömung auf der Oberseite des Flügels ab, der Auftrieb verschwindet und es kommt zum Absturz. So benötigt etwa ein Hängegleiter eine Mindestgeschwindigkeit von ca. 20 km/h, ein Segelflugzeug eine Mindestgeschwindigkeit von ca. 65 km/h. Beim Horizontalflug (Abb. 54.9) mit gleichbleibender Geschwindigkeit muss das Gewicht eines Flugzeugs, Vogels usw. vom dynamischen Auftrieb ausgeglichen werden. Zur gleichmäßigen Vorwärtsbewegung muss der Luftwiderstand durch den so genannten Vortrieb überwunden werden. Bei Propellerflugzeugen sorgen die rotierenden Luftschrauben für den Vortrieb. Düsenflugzeuge erhalten ihn durch den Schub der Strahltriebwerke. Vögel erzeugen ihn durch den Flügelschlag. Insgesamt wirken beim Horizontalflug also vier Kräfte auf den fliegenden Körper. Eine andere oft zu sehende Flugbewegung ist der Gleitflug (Abb. 54.10). Segelflugzeuge und viele Vögel mit weit ausgebreiteten Flügeln gleiten durch die Luft. Dabei verursacht die in die Flugrichtung zeigende Komponente der Gewichtskraft den Vortrieb und überwindet den Luftwiderstand. Der dynamische Auftrieb und der Luftwiderstand kompensieren gemeinsam das Gewicht des fliegenden Körpers. Verschiedene Fluggeräte und Tiere können aus der gleichen Höhe unterschiedlich weit gleiten. Auskunft darüber gibt die Gleitzahl. Sie ist das Verhältnis von Höhenverlust zur erreichbaren Horizontalentfernung. Eine Gleitzahl von 1 : 6 besagt, dass bei einem Absinken um 1m waagrecht 6m zurückgelegt werden (Tab. 54.11). Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 54.1 Diskutiere, warum es gefährlich sein kann, zu nahe an der Bahnsteigkante auf einen einfahrenden Zug zu warten. Kannst du Beispiele dafür angeben? 54.2 Wodurch unterscheiden sich der statische und der dynamische Auftrieb? 54.3 Warum dürfen zwei Schiffe nicht zu nahe aneinander vorbeifahren? Denke an den Versuch nach Abb. 54.1. 54.9 Kräfte beim Horizontalflug dynamischer Auftrieb Vortrieb Luftwiderstand Gewicht 54.10 Kräfte beim Gleitflug dynamischer Auftrieb Vortrieb Luftwiderstand Gewicht Gleitschirm 1 : 6 bis 1 : 9 Haussperling 1 : 5 Hängegleiter 1 : 10 bis 1 : 15 Turmfalke 1 : 10 Segelflugzeug 1 : 25 bis 150 Bussard 1 : 16 Motorflugzeuge 1 : 10 Albatros 1 : 20 54.11 Gleitzahlen einiger „Flieger“ 54.12 Greifvögel, wie der Adler, gehören zu den besten Gleitern. In strömender Luft ist der Druck auf die angrenzenden Flächen umso geringer, je größer die Strömungsgeschwindigkeit ist. Der dynamische Auftrieb entsteht durch einen Überdruck auf der Unterseite und einen Unterdruck auf der Oberseite einer Tragfläche. Der aerodynamische Auftrieb eines Flügels hängt von seiner Form, seiner Größe, vom Anstellwinkel, von der Geschwindigkeit und von der Dichte der ihn umgebenden Luft ab. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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