01 Aug

Ex-falso

Wednesday August 01st 2007, 10:25 am
Tags: , , , ,

Ein Flugzeug steht auf einem 3000 Meter langen Laufband, so groß und breit wie eine Startbahn.
Eine Geschwindigkeits-Steuerung setzt das Laufband automatisch in Bewegung sobald die Räder des Flugzeugs anfangen zu drehen. Und zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, nur in die entgegengesetzte Richtung.
Das Flugzeug versucht zu starten. Was passiert? Wird es abheben?
(Das Abhebedebakel - Süddeutsche)

Die Leute schlagen sich verbal die Köpfe ein und jeder meint, Recht zu haben. Und das ist sogar tatsächlich so, zumindest unter gewissen vernünftigen Annahmen über die Fragestellung. Deshalb:

Das Problem lässt sich erst mal reduzieren auf folgende Anordnung:

flugzeug.png

B sind die Bandrollen mit Radius r_B, F ist ein Flugzeugrad mit Radius r_F (alles z.B. in Metern). P ist der Berührungspunkt. Im Folgenden wird angenommen, dass an Punkt P kein “Schlupf” vorhanden ist, das heißt die Oberfläche vom Rad und vom Band “rutschen” nicht. Außerdem habe das Rad keine Reibung und keinerlei Masse (und damit Trägheit).

Beide Räder drehen sich mit Geschwindigkeit w_B bzw. w_F (in Umdrehungen pro Sekunde mal 2\pi). Ein Punkt auf dem Flugzeugrad (bzw. dem Rad im Laufband) bewegt sich demnach mit v_F = r_F \cdot w_F (bzw. v_B = r_B \cdot w_B) relativ zum Radmittelpunkt. Das Laufband ist stationär (also ist v_B auch die Geschwindigkeit zum Bezugssystem), das Flugzeugrad mag sich bewegen mit v_{\rm Flug}, also ist Formula does not parse: v_F’ = v_{\rm Flug} + v_F die Bewegung des Berührpunkts auf dem Flugzeugrad relativ zum Bezugsystem.

Aus dem Fehlen des Schlupfs folgt: Formula does not parse: v_F’ = v_B.

Nun gibt es zwei Interpretation der Aufgabe:

(i) Die Winkelgeschwindigkeit w_F und w_B sind gleich (d.h. die Laufbandrollen drehen sich so schnell wie die Flugzeugräder)
(ii) Die “lineare” Geschwindigkeiten v_F und v_B sind gleich.

Zu (ii): Aus Formula does not parse: v_F’=v_B folgt damit Formula does not parse: v_F’ = v_F + v_{\rm Flug} = v_B + v_{\rm Flug} = v_B. Es kann also nur v_{\rm Flug}=0 gelten. Dies steht aber im Widerspruch zur Mechanik: Wenn die Triebwerke Schub produzieren, muss v_{\rm Flug} zunehmen.

Zu (i): Aus Formula does not parse: v_F’=v_B folgt Formula does not parse: v_F’ = v_F + v_{\rm Flug} = w_F \cdot r_F + v_{\rm Flug} = w_B \cdot r_F + v_{\rm Flug} = v_B = w_B \cdot r_B. Also w_B \cdot r_F + v_{\rm Flug} = w_B \cdot r_B.

Wieder gibt es zwei Fälle:

a) Für r_F=r_B ergibt sich wieder der Widerspruch zur Mechanik, dass v_{\rm Flug}=0 gelten soll.
b) Für r_F \neq r_B kann das Band die richtige Drehgeschwindigkeit w_B “finden”, damit sich v_{\rm Flug} entsprechend der Mechanik verhält. w_B ist dabei praktisch eine freie Variable, die nur durch die physikalen Gesetze festgelegt wird.

(i a) und (ii) führen also auf Widersprüche, sprich auf eine Inkonsistenz der Voraussetzungen und damit auf das logische Prinzip Ex-falso. Alle Argumentationen, die von diesen beiden Fällen ausgehen, sind korrekt, auch wenn diese 1=2, Schwarz=Weiß oder “Flugzeug startet” oder “Flugzeug steht” beweisen. Jeder hat Recht!

Im Fall von (i b) gibt es eine Drehgeschwindigkeit des Bandes, so dass die Mechanik keinen Widerspruch erzeugt. Wenn das Denkmodell “Flugzeug auf Laufband” also widerspruchlos ist, dann muss dies der Fall sein. Dann startet das Flugzeug, weil durch die Räder und das Laufband keine Gegenkräfte erzeugt werden, die den Schub ausgleichen würden. Das Band hat damit keinen Einfluss auf die Beschleunigung des Flugzeugs, passt sich nur entsprechend der obigen Gleichungen an v_{\rm Flug} an.

2 Comments

21 Mar

Kontraposition im Bundestag

Wednesday March 21st 2007, 2:31 pm
Tags: ,

Laut Spiegel-Artikel Aussage von Sevim Dagdelen, Linkspartei/PDS:

Es ist unglaublich, dass eine Richterin, die nach deutschem Recht entscheiden soll, den Koran und den marokkanischen Kulturkreis heranzieht. Man kann Gewalt an Frauen nicht mit dem Koran rechtfertigen, denn der sieht kein Recht auf körperliche Übergriffe vor.

Kontraponiert man den zweiten Satz ergibt sich: “Sieht der Koran ein Recht auf körperliche Übergriffe vor, so kann man Gewalt damit rechtfertigen (im deutschen Recht)”. Wenn das die Aussage von Frau Dagdelen war zu dem Thema und sie meint, was sie sagt, sollte man über ihr Bundestagsmandat evtl. auch nochmal nachdenken.

0 Comments