Какой будет вес летчика, имеющего массу 70 кг, когда он достигнет нижней точки траектории "мертвой петли", если радиус петли составляет 200 м, а скорость самолета при прохождении петли равна 100 м/с? ДО 13:00
Паровоз
У нас есть самолет с летчиком, который входит в мертвую петлю. Мы должны найти вес летчика, когда он достигнет нижней точки траектории. Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые физические принципы и формулы.
Первым шагом, давайте определимся, какие силы действуют на самолет и летчика во время движения по петле. В данной задаче есть две основных силы, выполняющие работу: сила тяжести и центростремительная сила .
Центростремительная сила вызывает круговое движение объекта по окружности и направлена в сторону центра окружности. В данной задаче, эта сила будет направлена вниз, смотря на нижнюю точку петли. Мы можем найти значение центростремительной силы с помощью следующей формулы:
где:
- масса летчика,
- скорость самолета,
- радиус петли.
Теперь мы можем подставить значения в формулу и найти значение центростремительной силы:
После выполнения несложных вычислений, мы получим:
Далее, у нас есть сила тяжести , которая действует на летчика. Она направлена вниз и равна:
где:
- ускорение свободного падения, принимаем его равным примерно 9,8 м/с .
Подставляя значение массы летчика в формулу, мы получим:
Теперь, когда мы знаем значения центростремительной силы и силы тяжести, мы можем найти вес летчика на нижней точке траектории, который равен разности между этими двумя силами:
Подставляя вычисленные значения, мы получаем:
После выполнения преобразований, получаем:
Итак, вес летчика на нижней точке траектории составляет -34.315 кН. Обратите внимание, что полученное значение отрицательное, что означает, что летчик испытывает в этой точке воздействие силы в противоположном направлении.
Мы также можем заметить, что символ "к" является сокращением от кило, поэтому вместо "кН" можно записать "килоньютон", и вместо "кг" - "килограмм". Выбор единиц измерения зависит от того, что предпочитает ваш учитель или стандарт, применяемый на вашем уроке физики. Не забудьте обратиться к ресурсам вашего учебника или преподавателя для внесения корректировок в решение в соответствии с требованиями вашего задания или учебным планом.
Первым шагом, давайте определимся, какие силы действуют на самолет и летчика во время движения по петле. В данной задаче есть две основных силы, выполняющие работу: сила тяжести
Центростремительная сила вызывает круговое движение объекта по окружности и направлена в сторону центра окружности. В данной задаче, эта сила будет направлена вниз, смотря на нижнюю точку петли. Мы можем найти значение центростремительной силы с помощью следующей формулы:
где:
Теперь мы можем подставить значения в формулу и найти значение центростремительной силы:
После выполнения несложных вычислений, мы получим:
Далее, у нас есть сила тяжести
где:
Подставляя значение массы летчика в формулу, мы получим:
Теперь, когда мы знаем значения центростремительной силы и силы тяжести, мы можем найти вес летчика на нижней точке траектории, который равен разности между этими двумя силами:
Подставляя вычисленные значения, мы получаем:
После выполнения преобразований, получаем:
Итак, вес летчика на нижней точке траектории составляет -34.315 кН. Обратите внимание, что полученное значение отрицательное, что означает, что летчик испытывает в этой точке воздействие силы в противоположном направлении.
Мы также можем заметить, что символ "к" является сокращением от кило, поэтому вместо "кН" можно записать "килоньютон", и вместо "кг" - "килограмм". Выбор единиц измерения зависит от того, что предпочитает ваш учитель или стандарт, применяемый на вашем уроке физики. Не забудьте обратиться к ресурсам вашего учебника или преподавателя для внесения корректировок в решение в соответствии с требованиями вашего задания или учебным планом.
Знаешь ответ?