Kezdőlap


Feladat:	2303. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):	Egri Ilona
Füzet:	1988/december, 472 - 473. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Centrifugális erő, Körmozgás (Tömegpont mozgásegyenlete), Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1988/április: 2303. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Ha a repülőgépek a földi eszközökhöz hasonlóan kanyarodnának, akkor a tehetetlenség törvényének megfelelően a kanyar ívével ellentétes irányba dőlnének az utasok.
A tapasztalat szerint ez nincs így, egy repülőgépen egy teletöltött pohár sem loccsan ki kanyarodás közben.
Ennek oka az, hogy a repülőgép szárnyai kanyarodás közben nem maradnak vízszintesek, a gép "bedől''. (1. ábra)

1. ábra

F_{f}

felhajtóerő és a

G = M g

nehézségi erő eredője hozza létre a repülőgép körpályán tartásához szükséges

F_{c p}

erőt. Ehhez a gépet a vízszinteshez képest

α

szöggel kell megdönteni. Ekkor

\begin{matrix} F_{f} cos α = M g, \\ F_{f} sin α = M \frac{v^{2}}{r}, azaz tg α = \frac{v^{2}}{r g}, \end{matrix}

ahol

v

a kerületi sebesség,

r

a körpálya sugara.

2. ábra

Vizsgáljuk meg, hogy a repülőgéphez rögzített koordinátarendszerben milyen erők hatnak az utasokra! (2. ábra) Fellép az

F_{c} = m \frac{v^{2}}{r}

tehetetlenségi (centrifugális) erő, ill. a

G = m g

nehézségi erő. Ezek eredőjének hatásvonala

\begin{matrix} tg α' = \frac{m v^{2} / r}{m g} = \frac{v^{3}}{r g} = tg α \end{matrix}

miatt

α' = α

szöget zár be a függőlegessel, azaz éppen egybeesik a repülőhöz rögzített függőlegessel. Így az utasok semerre sem dőlnek kanyarodás közben. A repülőgép megdöntésével olyan helyzet alakul ki, hogy az ülésekben egyenesen ülve csak a súlyuk növekedését érzik az utasok.

Egri Ilona (Győr, Révai M. Gimn., I. o. t.)