Một máy bay thực hiện một màn nhào lộn bán kính 400m trong mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540km/h.
a. Tìm lực do người lái có khối lượng 60kg nén lên ghế ngồi ở điểm cao nhất và thấp nhất của vòng nhào.
b. Muốn người lái không nén lên ghế ngồi ở điểm cao nhất của vòng nhào, vận tốc máy bay phải là bao nhiêu ?
Ta có v = 540 k m / h = 150 m / s
Ghế chịu tác dụng của các lực P → , N →
Theo định luật II Newton P → + N → = m a → chiếu vào tâm cung tròn
a. Khi ở điểm cao nhất.
⇒ N 1 = m v 2 R − g = 60. 150 2 400 − 10 = 2775 N
⇒ N ' 1 = N 1 = 2775 N
Khi ở điểm thấp nhất:
⇒ N 2 = m v 2 R + g = 60. 150 2 400 + 10 = 3975 N
⇒ N ' 2 = N 2 = 3975 N
b. Khi không có lực nén ở điểm cao nhất tức là
N ' 1 = 0 ⇒ v ' = g R ≈ 63 , 2 m / s