Question

НУЖНА ПОМОЩЬ,ПРОШУ ПОЖАЛУЙСТА. Самолет летит на высоте 10 000 м. Давление воздуха на высоте вне самолета равно 264 Па. Внутри самолета искусственно поддерживается давление на уровне 750 Па. Окно самолета имеет площадь 0,20 м² Рассчитайте силу давления воздуха снаружи на окно. Рассчитайте силу аэростата внутри окна. Затем рассчитайте результирующую силу. Какой смысл имеет эта результирующая сила.

Answer 1

Для расчёта силы давления воздуха снаружи на окно можно использовать формулу:

F = p*A

где F - сила давления воздуха, p - давление воздуха, A - площадь окна.

На высоте 10 000 м давление воздуха на уровне вне самолета равно 264 Па. Подставляя значения в формулу, получим:

F = 264 Па * 0,20 м² = 52,8 Н

Теперь рассчитаем силу аэростата внутри окна. Для этого также можно использовать формулу:

F = p*A

где F - сила давления аэростата внутри окна, p - давление аэростата внутри самолета (750 Па), A - площадь окна.

Подставляя значения, получим:

F = 750 Па * 0,20 м² = 150 Н

Теперь можно рассчитать результирующую силу, действующую на окно. Для этого нужно вычесть силу давления воздуха снаружи из силы давления аэростата внутри:

Fрез = Fаэростата - Fвоздуха

Fрез = 150 Н - 52,8 Н = 97,2 Н

Результирующая сила действующая на окно равна 97,2 Н. Это означает, что окно самолета находится под действием силы, направленной внутрь самолета, со стороны аэростата, и силы, направленной наружу, со стороны воздуха на высоте 10 000 м. Если результирующая сила будет больше, чем сила, которую может выдержать окно, то окно может разбиться.

Answer 2

Для рассчета силы давления воздуха на окно самолета можно использовать формулу для расчета давления:

P = F/A,

где P - давление, F - сила давления, A - площадь.

Давление вне самолета равно 264 Па, и площадь окна равна 0,20 м².

1. Рассчитаем силу давления воздуха снаружи на окно:

F_вне = P_вне * A = 264 Па * 0,20 м² = 52,8 Н.

Теперь рассчитаем силу аэростата внутри окна. Разница в давлении между внешним и внутренним давлением создает эту силу:

ΔP = P_вне - P_внутри = 264 Па - 750 Па = -486 Па (отрицательное значение означает, что давление внутри самолета выше, чем снаружи).

2. Рассчитаем силу аэростата:

F_аэростата = ΔP * A = -486 Па * 0,20 м² = -97,2 Н.

Теперь, чтобы найти результирующую силу, просто сложим силу давления воздуха снаружи окна и силу аэростата:

F_результирующая = F_вне + F_аэростата = 52,8 Н - 97,2 Н = -44,4 Н.

Результирующая сила равна -44,4 Н, что означает, что на окно действует сила, направленная внутрь самолета. Эта сила является разницей в давлении между внутренней и внешней средой и создает усилие, направленное внутрь самолета, чтобы сохранить заданное давление внутри кабины. Это важно для комфорта и безопасности пассажиров и экипажа во время полета, так как она помогает предотвратить скачки давления при изменении высоты полета.