Μια κρουαζιέρα με υψηλές πτήσεις σε υψόμετρο 30000 ποδιών μια σταθερή ταχύτητα 700 kmhr. Η δύναμη των κινητήρων είναι 40000 Newton. Πόση μεταφορά αέρα ενεργεί σε σκάφη;
Κατανόηση των εννοιών
* σταθερή ταχύτητα: Αυτό σημαίνει ότι η καθαρή δύναμη που ενεργεί στο πίδακα είναι μηδέν.
* Δυνάμεις: Οι δυνάμεις που δρουν στο τζετ είναι:
* ώθηση: Η δύναμη που παρέχεται από τους κινητήρες.
* Drag: Η δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση του αεριωθούμενου λόγω τριβής με τον αέρα.
Εφαρμογή των νόμων του Νεύτωνα
* Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα: Ένα αντικείμενο στο REST παραμένει σε κατάσταση ηρεμίας και ένα αντικείμενο σε κίνηση παραμένει σε κίνηση με την ίδια ταχύτητα και προς την ίδια κατεύθυνση, εκτός εάν ενεργεί από μια μη ισορροπημένη δύναμη.
* Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα: Η καθαρή δύναμη που δρουν σε ένα αντικείμενο είναι ίση με τις μάζες του χρόνου της επιτάχυνσης (F =MA).
Επίλυση του προβλήματος
1. Δεδομένου ότι ο τζετ ταξιδεύει με σταθερή ταχύτητα, η επιτάχυνση του είναι μηδέν.
2. Ως εκ τούτου, η καθαρή δύναμη που ενεργεί στο πίδακα είναι μηδέν.
3. Η δύναμη ώθησης από τους κινητήρες ισορροπείται από τη δύναμη έλξης αέρα.
Συμπέρασμα
Η έλξη αέρα που ενεργεί στο σκάφος είναι 40.000 Newton .
Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός υποθέτει ότι οι μόνες δυνάμεις που ενεργούν στο πίδακα είναι η ώθηση και η έλξη του αέρα. Στην πραγματικότητα, μπορεί να υπάρχουν και άλλες μικρές δυνάμεις όπως η βαρύτητα, η ανύψωση και η αντίσταση στον άνεμο.
