Question

Легкомоторный самолёт, двигаясь со скоростью 20 м/с, несёт рекламный баннер, площадь сопротивления которого 2 м^2. Оцените, на сколько увеличится сила тяги двигателя по сравнению с тягой при полёте в обычном режиме.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

дано v=20 м/с

p=1,29 кг/м3

S=2 м2

Fс- ?

банyер заметает объем воздуха  V=v*t*S

масса воздуха m=V*p=vtSp

по второму закону Ньютона

Ft=2mv      2mv- изменение импульса воздуха на баннере

так как Fс=F (по 3 закону Ньютона)

Fс=2v*vSp=2pS*V^2    

Fc=2*1,29*2*400=2064 Н

ответ Fс=2064 Н

меня смущает скорость самолета 20 м/с ( 72 км/ч)

Answer 2

Чтобы оценить, на сколько увеличится сила тяги двигателя при несении рекламного баннера, давайте воспользуемся формулой для сопротивления воздуха:

$F_{сопр} = 0.5 * \rho * C_d * A * V^2$

Где:

• $F_{сопр}$ - сила сопротивления воздуха
• $\rho$ - плотность воздуха (приблизительно 1.225 кг/м^3 на уровне моря)
• $C_d$ - коэффициент лобового сопротивления (для баннера предположим, что он равен 1.0, так как баннер обычно не имеет аэродинамической формы)
• $A$ - площадь сопротивления (2 м^2, как указано в задаче)
• $V$ - скорость самолета (20 м/с, как указано в задаче)

Сначала вычислим силу сопротивления воздуха при несении баннера:

$F_{сопр} = 0.5 * 1.225 кг/м^3 * 1.0 * 2 м^2 * (20 м/с)^2$

Теперь вычислим силу тяги двигателя при полёте в обычном режиме. Пусть при этом скорость самолета также составляет 20 м/с. В этом случае сила тяги двигателя будет компенсировать только сопротивление воздуха без баннера:

$F_{тяги} = 0.5 * 1.225 кг/м^3 * 0 * 2 м^2 * (20 м/с)^2$

Обратите внимание, что коэффициент лобового сопротивления ($C_d$) в этой формуле равен 0, так как мы предполагаем, что самолет летит без баннера.

Теперь вычислим разницу между силой тяги при несении баннера и силой тяги без баннера:

$\Delta F_{тяги} = F_{сопр} (с баннером) - F_{тяги} (без баннера)$

$\Delta F_{тяги} = 0.5 * 1.225 кг/м^3 * 1.0 * 2 м^2 * (20 м/с)^2 - 0.5 * 1.225 кг/м^3 * 0 * 2 м^2 * (20 м/с)^2$

$\Delta F_{тяги} = 0.5 * 1.225 кг/м^3 * 2 м^2 * (20 м/с)^2$

$\Delta F_{тяги} = 2450 Н (ньютонов)$

Таким образом, сила тяги двигателя увеличится на 2450 Н при несении рекламного баннера по сравнению с полетом в обычном режиме без баннера.