Question

Определите силу, прижимающую лётчика к сиденью самолёта в верхней, нижней и в средней точках петли Нестерова, если масса лётчика m=75кг, радиус петли R=200м, а скорость самолёта V=360км/ч.(С рисунком пожалуйста)​

Answer 1

Из рисунка видно, что скорость направлена по касательной, а центростремительная сила перпендикулярно в центр окружности

По 2 з.Н.

1)В верхней точке N=m(a-g)=75(100^2/200-10)=40*75=3000Н

2)В нижней точке N=m(g+a)=4500Н

3)В средних точках окружности сила давления на летчика направлена под углом в разных местах N=m(a-g*sinA)

Первые два точно верны, тут думать не надо, а вот в третьем пункте пусть ещё посмотрят эксперты

Answer 2

Для определения силы, прижимающей летчика к сиденью самолета в верхней, нижней и средней точках петли Нестерова, мы можем использовать законы Ньютона. Верхняя точка петли - это та, когда летчик находится на вершине своей траектории, нижняя - это точка, когда летчик находится на нижней точке траектории (то есть внизу петли), а средняя точка - это точка на половине высоты петли.

Для начала, давайте найдем радиус кривизны траектории летчика в каждой из этих точек. Радиус кривизны обозначается как R' и вычисляется по формуле:

$R' = \frac{V^2}{g}$

где V - скорость самолета, а g - ускорение свободного падения (приближенное значение 9.8 м/с^2).

Для данной задачи, учитывая скорость V = 360 км/ч = 100 м/с и g = 9.8 м/с^2, мы можем вычислить радиус кривизны в каждой точке:

Верхняя точка петли (вершина): $R'_\text{верх} = \frac{(100 \, \text{м/с})^2}{9.8 \, \text{м/с}^2} = 1020.41 \, \text{м}$

Средняя точка петли (половина высоты): $R'_\text{сред} = \frac{(100 \, \text{м/с})^2}{9.8 \, \text{м/с}^2} = 1020.41 \, \text{м}$

Нижняя точка петли (низ): $R'_\text{низ} = \frac{(100 \, \text{м/с})^2}{9.8 \, \text{м/с}^2} = 1020.41 \, \text{м}$

Теперь мы можем рассчитать силу, действующую на летчика в каждой из этих точек с использованием второго закона Ньютона:

$F = \frac{mv^2}{R'}$

где m - масса летчика.

Подставим значения и рассчитаем силу в каждой точке:

Для верхней точки: $F_\text{верх} = \frac{(75 \, \text{кг}) \times (100 \, \text{м/с})^2}{1020.41 \, \text{м}} \approx 735.32 \, \text{Н}$

Для средней точки: $F_\text{сред} = \frac{(75 \, \text{кг}) \times (100 \, \text{м/с})^2}{1020.41 \, \text{м}} \approx 735.32 \, \text{Н}$

Для нижней точки: $F_\text{низ} = \frac{(75 \, \text{кг}) \times (100 \, \text{м/с})^2}{1020.41 \, \text{м}} \approx 735.32 \, \text{Н}$

Таким образом, сила, с которой летчика прижимают к сиденью самолета, одинакова в верхней, нижней и средней точках петли Нестерова и составляет около 735.32 Н.