传送带上的飞机

by Yan

Airplane-Treadmill problem

发现好多 blog (BoingBoingDavid Pogue of NYT,PostShow和菜头)都在讨论一个关于传送带上的飞机( Airplane-Treadmill )的问题。这个话题实际上已经很老了(The Straight Dope, kottke.org)。

最近讨论的版本是这样的:

一架飞机停在跑道一样巨大的传送带上。传送带设计成与飞机轮子的速度保持一致,就是方向相反。请问,飞机能起飞么?

我想答案是否定。因为飞机与地面,与空气间没有相对运动,所以根本没有向上的提升力。

但有的人说飞机能起飞。他们说,飞机的轮子自由滚动,不是引擎驱动的,飞机起飞与否与轮子的速度无关,所以和传送带的速度也没关系。引擎通过空气的反作用力推动飞机……等等。

但是,只要飞机开始相对地面运动,轮子和传送带的速度就不一致了。所以纯粹从这个问题给定的条件来推理,答案应该是否。

当然,如何设计这样一个传送装置,让它与轮子的速度一直保持一致,是个问题。需要精确了解轮子与传送带之间的摩擦力。估计传送装置必须转动得非常快,以至于它通过轮子的摩擦力给飞机的阻力正好抵消飞机引擎的推力。:)

像所有的 brain teaser(是否可以翻译成脑筋急转弯?),问题的遣词造句很重要的。

另外,这里说的飞机不是直升机。:)