Для школьников.
На рисунке показано крыло горизонтально летящего самолёта, на крыло которого со стороны воздушного потока действует сила
направленная под большим углом к горизонту.
Её вертикальная составляющая поддерживает самолёт в воздухе и называется подъёмной силой, а горизонтальная составляющая является силой сопротивления.
Подъёмная сила вызывается разностью давлений воздушного потока под крылом и над крылом самолёта. Над крылом скорость потока больше, а давление меньше.
Чем больше скорость набегающего потока, тем больше эти силы. Они зависят от плотности потока, профиля крыла, от угла, при котором поток набегает на крыло. Профиль крыла делают таким, чтобы подъёмная сила была большой, а сила сопротивления малой.
Чтобы самолёт поднялся воздушный винт самолёта, вращаемый двигателем, сообщает ему такую скорость, чтобы подъёмная сила была равна (и больше) веса самолёта.
Если сила тяги
будет равна силе сопротивления, то самолёт будет лететь прямолинейно равномерно в соответствии с законами Ньютона.
Задача. Самолёт массой 300 кг идёт со скоростью 360 км/ч в вираже радиусом 2500 м. Какой угол крена надо задать самолёту и какая должна быть подъёмная сила, чтобы вираж совершался в горизонтальной плоскости?
Подъёмная сила всегда направлена под прямым углом к плоскости крыльев самолёта.
Разложим подъёмную силу на вертикальную и горизонтальную составляющие. Горизонтальная составляющая равна произведению массы самолёта на нормальное ускорение, направленное к центру закругления:
Вертикальная составляющая подъёмной силы уравновешивается силой тяжести самолёта:
Из этих уравнений можем найти угол
и подъёмную силу:
Ответ: 22 градуса; 3200 Н
К.В. Рулёва, к. ф.-м. н., доцент. Подписывайтесь на канал. Ставьте лайки. Пишите комментарии. Спасибо.
Предыдущая запись: Реакция движущейся жидкости и газа
Следующая запись: Занятие 32. Основы молекулярной физики
Ссылки на другие занятия даны в Занятии 1.