Самолёт, который двигается в воздухе со скоростью 1080 км/час, делает мёртвую петлю.какой должен быть радиус этой петли, чтобы сила, которая прижемает пилота к сидению в верхней точке траектории, равнялась семикратной силе тяготения

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Радиус мертвой петли должен составлять примерно 1148 метров. Шаг 1: Перевод единиц измерения в систему СИ Для выполнения расчетов необходимо перевести скорость самолета из километров в час в метры в секунду. v=1080 км/ч=10803.6 м/с=300 м/сv equals 1080 км/ч equals 1080 over 3.6 end-fraction м/с equals 300 м/с Шаг 2: Составление уравнения движения В верхней точке петли на пилота действуют две силы, направленные вертикально вниз к центру окружности: сила тяжести Fg=mgcap F sub g equals m g и сила нормальной реакции сиденья Ncap N. Согласно второму закону Ньютона, их сумма сообщает пилоту центростремительное ускорение: N+mg=mv2Rcap N plus m g equals m the fraction with numerator v squared and denominator cap R end-fraction По условию задачи сила, прижимающая пилота к сидению, в 7 раз больше силы тяжести: N=7mgcap N equals 7 m g. Подставим это значение в уравнение: 7mg+mg=mv2R8mg=mv2R7 m g plus m g equals m the fraction with numerator v squared and denominator cap R end-fraction ⟹ 8 m g equals m the fraction with numerator v squared and denominator cap R end-fraction Шаг 3: Вычисление радиуса петли Из полученного равенства сократим массу mm и выразим искомый радиус Rcap R: R=v28gcap R equals the fraction with numerator v squared and denominator 8 g end-fraction Подставим числовые значения, приняв ускорение свободного падения g9.8 м/с2g is approximately equal to 9.8 м/с squared: R=30028×9.8=9000078.41147.96 мcap R equals the fraction with numerator 300 squared and denominator 8 cross 9.8 end-fraction equals 90000 over 78.4 end-fraction is approximately equal to 1147.96 м Ответ: Радиус мертвой петли должен составлять примерно 1148 метров. Хотите рассчитать, какую перегрузку будет испытывать пилот в нижней точке траектории при сохранении той же скорости и радиуса?

Форма ответа

Ваш аватар