2017-05-07
Самолет делает «мертвую петлю» радиуса $R = 500 м$ с постоянной скоростью $v = 360 км/ч$. Найти вес летчика массы $m = 70 кг$ в нижней, верхней и средней точках петли.
Решение:
При движении в петле сила реакции, оказываемая на летчика в разных точках нескомпенсирована весом летчика.
(a) Когда самолет находится в самой нижней точке, второй закон движения Ньютона в проекционной форме $F_{n} = mw_{n}$ дает
$N - mg = \frac{mv^{2}}{R}$
Или, $N = mg + \frac{mv^{2}}{R} = 2,09 кН$
(б) Когда он находится в самой верхней точке, опять из $F_{n} = mw_{n}$ получаем
$N^{ \prime \prime} + mg = \frac{mv^{2}}{R}$
$N^{ \prime \prime } = \frac{mv^{2}}{R} - mg = 0,7 кН$
(в) Когда самолет находится в средней точке петли, опять от $F_{n} = mw_{n}$
$N^{ \prime} = \frac{mv^{2}}{R} = 1,4 кН$
Нескомпенсированный вес $mg$. Таким образом, эффективный вес $ = \sqrt{ N^{ \prime 2} + m^{2}g^{2}} = 1,56 кН$ действует под углом.