Задачи › Динамика движения по окружности, конический маятник

Радиус виража самолёта

  1. Радиус виража самолёта

    «Шаг в будущее» 2017/18, 11 кл.
    3/10

    Самолёт совершает вираж, двигаясь по окружности с постоянной скоростью \(\upsilon = 540\) км/ч на одной и той же высоте. Определите радиус \(R\) этой окружности, если плоскость крыла самолёта наклонена к горизонтальной плоскости под постоянным углом \(\alpha = 30^\circ\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Из условия горизонтального полёта найдите силу, действующую на крыло перпендикулярно его плоскости. Её горизонтальная составляющая сообщает самолёту центростремительное ускорение.

    Ответ

    \(R = \dfrac{\upsilon^2}{g\,\mathrm{tg}\,\alpha} \approx 3892\) м.

    Решение

    Из условия горизонтальности полёта \(F\cos\alpha = mg\), откуда \(F = \dfrac{mg}{\cos\alpha}\) — сила, действующая на крылья самолёта перпендикулярно их плоскости. Второй закон Ньютона для движения по окружности радиуса \(R\): \(\dfrac{m\upsilon^2}{R} = F\sin\alpha\). Отсюда \[\frac{m\upsilon^2}{R} = \frac{mg}{\cos\alpha}\sin\alpha = mg\,\mathrm{tg}\,\alpha, \qquad R = \frac{\upsilon^2}{g\,\mathrm{tg}\,\alpha},\] при \(\upsilon = 150\) м/с и \(g = 10\) м/с\(^2\) получаем \(R \approx 3892\) м.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи