Самолет делает мертвую петлю. Летчик в верхней точке петли находится в невесомости, а скорость самолета в этой точке равна 100 м/с. Найдите радиус этой петли.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Дано:
$P_в=0$
$v =100 м/с$
—————
Найти: $R - ?$
Решение:
При выполнении мертвой петли, на летчика в верхней точке траектории действуют сила тяжести и сила реакции опоры, направленные вертикально вниз. Под действием этих сил летчик движется с центростремительным ускорением $a= \frac{v ^2}{R}$ направленным так же вертикально вниз в данной точке траектории.
Применим второй закон Ньютона: $\vecN + m\vecg=m\veca$
При проектировании на вертикальную ось, направленную вниз, получаем:
$N + mg=ma$
По третьему закону Ньютона $N=P$ при этом в состоянии невесомости P = 0. Таким образом, получаем: $mg=m \frac{v ^2}{R}$ откуда
$R= $\frac{v ^2}{g}$ = $\frac{100 ^2}{10}$ =1000м$
Ответ: 1000 м.
$P_в=0$
$v =100 м/с$
—————
Найти: $R - ?$
Решение:
При выполнении мертвой петли, на летчика в верхней точке траектории действуют сила тяжести и сила реакции опоры, направленные вертикально вниз. Под действием этих сил летчик движется с центростремительным ускорением $a= \frac{v ^2}{R}$ направленным так же вертикально вниз в данной точке траектории.
Применим второй закон Ньютона: $\vecN + m\vecg=m\veca$
При проектировании на вертикальную ось, направленную вниз, получаем:
$N + mg=ma$
По третьему закону Ньютона $N=P$ при этом в состоянии невесомости P = 0. Таким образом, получаем: $mg=m \frac{v ^2}{R}$ откуда
$R= $\frac{v ^2}{g}$ = $\frac{100 ^2}{10}$ =1000м$
Ответ: 1000 м.
Правильный ответ:
1000 м
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 167278 • Задание №10
Электрический паяльник включен в цепь напряжением 220 В. За 10 мин в нем выделилось количество теплоты 72,6 кД...
ID 105469 • Задание №11
На участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно $R=12Ом$ Чему равно полное...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;
3) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями) | 3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка | 2
Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;
3) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями) | 3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка | 2
Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №20 по предмету Физика:
ID 168126
Автомобиль массой 1500 кг, разгоняясь с места равноускоренно, достиг скорости 20 м/с за 10 с. О...
ID 168127
Автомобиль разгоняется с места и достигает скорости 20 м/с за 10 с. Чему равна масса автомобиля...
ID 168128
Мяч массой 100 г бросили вертикально вверх с поверхности земли. Поднявшись на высоту 2 м, мяч н...
ID 168129
Мяч массой 100 г бросили вертикально вверх с поверхности земли с начальной скоростью 6 м/с. На ...
ID 168130
Диск радиусом 30 см равномерно вращается относительно оси, проходящей через его центр, с частот...