题目内容
飞机俯冲时,做半径为R=180m的圆周运动,如果飞行员的质量为m=70kg,飞机经过最低点时,速度为v=360km/h,求飞行员对底座的压力是多少?(取g=10m/s2)
分析:在最低点,飞行员受到重力和支持力两个力,由其合力提供其向心力,根据牛顿第二定律求解座椅对飞行员的支持力,再由牛顿第三定律求飞行员对座位的压力大小.
解答:解:已知 m=70kg,v=360km/h=100m/s,R=180m
在飞机经过最低点时,对飞行员受力分析:重力mg和底座的支持力N,在竖直方向上,由牛顿第二定律得:
N-mg=m
所以:N=mg+
代入已知数据得:N=70×10N+
N=4589N
由牛顿第三定律知飞行员对座位的压力的大小:N′=N=4589N
答:飞行员对底座的压力是4589N.
在飞机经过最低点时,对飞行员受力分析:重力mg和底座的支持力N,在竖直方向上,由牛顿第二定律得:
N-mg=m
| v2 |
| R |
所以:N=mg+
| mv2 |
| R |
代入已知数据得:N=70×10N+
| 70×1002 |
| 180 |
由牛顿第三定律知飞行员对座位的压力的大小:N′=N=4589N
答:飞行员对底座的压力是4589N.
点评:圆周运动涉及力的问题就要考虑到向心力,匀速圆周运动是由指向圆心的合力提供向心力.
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