При виконанні «мертвої петлі» літак рухається зі швидкістю 360 км/год. Якою силою пілот масою 80 кг тисне на сидіння у нижній точці петлі, якщо радіус петлі становить 500 метрів?
Карина
Чтобы решить эту задачу, нам нужно воспользоваться законами динамики и вычислить силу, которой пилот давит на сиденье в нижней точке петли.
Первым шагом мы должны вычислить центростремительное ускорение (a), с которым движется летящий самолет в нижней точке петли. Для этого мы можем использовать формулу:
\[a = \frac{v^2}{r}\]
где \(v\) - скорость самолета и \(r\) - радиус петли.
Подставляя известные значения, получаем:
\[a = \frac{(360 \, \text{км/ч})^2}{500 \, \text{м}}\]
Прежде чем продолжить, нужно заметить, что скорость указана в "километрах в час", а радиус - в метрах. Чтобы получить согласованные единицы измерения, нужно перевести скорость в "метры в секунду". Принимая во внимание, что 1 км/ч = 0,2778 м/с, получаем:
\[v = 360 \, \text{км/ч} \times 0,2778 = 100 \, \text{м/с}\]
Теперь мы можем продолжить вычисления:
\[a = \frac{(100 \, \text{м/с})^2}{500 \, \text{м}} = 20 \, \text{м/с}^2\]
Теперь, когда у нас есть значение центростремительного ускорения, мы можем вычислить силу, с которой пилот давит на сиденье в нижней точке петли. По второму закону Ньютона, сила (F) равна произведению массы (m) на ускорение (a):
\[F = m \cdot a\]
Подставляя значения, получаем:
\[F = 80 \, \text{кг} \times 20 \, \text{м/с}^2 = 1600 \, \text{Н}\]
Таким образом, пилот давит на сиденье с силой 1600 Н (ньютонов) в нижней точке петли.
Первым шагом мы должны вычислить центростремительное ускорение (a), с которым движется летящий самолет в нижней точке петли. Для этого мы можем использовать формулу:
\[a = \frac{v^2}{r}\]
где \(v\) - скорость самолета и \(r\) - радиус петли.
Подставляя известные значения, получаем:
\[a = \frac{(360 \, \text{км/ч})^2}{500 \, \text{м}}\]
Прежде чем продолжить, нужно заметить, что скорость указана в "километрах в час", а радиус - в метрах. Чтобы получить согласованные единицы измерения, нужно перевести скорость в "метры в секунду". Принимая во внимание, что 1 км/ч = 0,2778 м/с, получаем:
\[v = 360 \, \text{км/ч} \times 0,2778 = 100 \, \text{м/с}\]
Теперь мы можем продолжить вычисления:
\[a = \frac{(100 \, \text{м/с})^2}{500 \, \text{м}} = 20 \, \text{м/с}^2\]
Теперь, когда у нас есть значение центростремительного ускорения, мы можем вычислить силу, с которой пилот давит на сиденье в нижней точке петли. По второму закону Ньютона, сила (F) равна произведению массы (m) на ускорение (a):
\[F = m \cdot a\]
Подставляя значения, получаем:
\[F = 80 \, \text{кг} \times 20 \, \text{м/с}^2 = 1600 \, \text{Н}\]
Таким образом, пилот давит на сиденье с силой 1600 Н (ньютонов) в нижней точке петли.
Знаешь ответ?