Kann der Weihnachtsmann fliegen?

Es hat uns von der Kindheit an begleitet, das Bild des Weihnachtsmannes, wie er mit seinem von Rentieren gezogenen Schlitten durch die Lüfte fliegt und seine Geschenke verteilt.

Das obige Bild muss allerdings eine Fälschung sein, da das Rentier ja keine rote Nase hat.

Als Berechnungsingenieure interessiert uns natürlich in erster Linie die Physik, präzise die Frage, kann das ganze Gespann, bestehend aus Rentier, Weihnachtsmann, Schlitten und Geschenken überhaupt fliegen? Und wenn ja, wie schnell muss es dann sein?

Diesem Problem haben wir uns in der Reihe unserer Faktenchecks in dieser Weihnachtsausgabe gewidmet.

Wir sind natürlich bestens gerüstet, ein eventuell vorhandenes Weihnachtsmanngespann über Laserscanverfahren zu vermessen, zu vernetzen und strömungsmechanisch genau zu untersuchen, allerdings waren unsere Scouts hier nicht fündig.

Auch die Datenbanken, in denen man fertige 3D-Modelle findet, sind bei Rentiergespannen sehr dürftig, wir haben aber ein Modell gefunden, mit dem wir auf jeden Fall die obige Frage beantworten können.

Zugegeben, etwas abstrahiert, mit seinen Abmaßen von 140 cm x 75 cm Schlittenunterbodenfläche etwas zu klein, aber für unsere Zwecke ausreichend.

Auch der Weihnachtsmann fehlt, wenn er mit dazu kommt, wird es aber vermutlich nicht besser, insbesondere, wenn er so gut gebaut ist, wie auf dem ersten Bild.

Also lassen wir ihn erstmal weg.

Als Aerodynamiker wissen wir, dass eine ebene Platte angestellt werden muss, damit sie überhaupt fliegen kann. Da ja nichts aus dem Schlitten rausfallen soll, haben wir den Anstellwinkel mit 10 Grad angenommen.

Eine erste Handrechnung einer entsprechend angestellten, ebenen Platte mit den obigen Abmaßen ergibt eine Geschwindigkeit von grob 540 m/s, wenn die Auftriebskraft ein geschätztes Gewicht von 250 kg tragen soll. (1,8 -fache Schallgeschwindigkeit? Hmm, das wird schwer, erklärt aber die rote Nase von Rudolph!).

Nehmen wir vereinfacht eine inkompressible Strömung an, da Weihnachten vor der Tür steht und die Berechnung unsere Cluster ja nicht ausschließlich belegen soll (Überschall, Stöße usw. vergessen wir erstmal, können wir aber!).

Es ergibt sich folgendes Bild:

Rudolph stört die Anströmung des Schlittenbodens und reduziert die Tragkraft bei einer Anströmgeschwindigkeit von 540 m/s von 250 kg auf nur noch 60 kg!

Ja, ich weiß, der Schlitten ist größer und der Weihnachtsmann nicht ganz so fett, aber am Ergebnis ändert sich nichts: Der Reality-Check zeigt uns, dass wir hier bösen Fake News aufgesessen sind, die uns seit der Kindheit verfolgen.

Das Ding fliegt nie und nimmer, schon gar nicht Überschall!

Ich bin mir bewusst, dass jetzt Ihre Kindheitsträume in Scherben liegen, aber die Wissenschaft hat triumphiert. Nicht, dass ich mich jetzt mit Galileo vergleichen möchte… obwohl, da ist schon was dran. Schließlich hat die Menschheit Jahrhunderte daran geglaubt, dass die Sonne um die Erde kreist, womöglich gar noch als angestellte Scheibe.

Nichts ist so mächtig, als eine Idee, deren Zeit gekommen ist.

Also: Nicht nur der Weg eines 150 kg schweren Mannes durch den Kamin ist schwer erklärbar, sondern auch, dass er mit einem fliegenden Schlitten auf dem Dach gelandet sein soll.

In diesem Sinne wünsche Ich Ihnen und Ihrer Familie alles Gute, erholsame und besinnliche Feiertage und einen guten Rutsch ins neue Jahr.

Ihr Stefan Merkle

PS: Hinweis am Rande: Haben Sie als motorsportbegeisterter Fahrer einen Rennwagen in der Garage stehen, den Sie aerodynamisch etwas optimieren wollen, und auch etwas Kleingeld, von dem Ihre Frau/Ihr Mann nichts weiß, dann sind wir genau der richtige Partner, um Ihnen zu helfen, ein paar Sekunden schneller auf der Rennstrecke unterwegs zu sein.

 

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