Física, perguntado por lucasbittencourt425, 11 meses atrás

A manobra de Immelmann recebe esse nome como homenagem a seu idealizador e primeiro praticante,Max Immelmann.Observe a figura da página a seguir.
Em 1, o avião está em voo estável,em 2 ele faz meia volta,e em 3 faz um giro sobre seu próprio eixo para estabilizar a aeronave.
Imagine um avião de massa 5T que vai executar essa manobra.Considere g=10m/s^2.Qual a força resultante na posição 2,sabendo que a velocidade ao passar por ela era de 60m/s e o raio R=150 m?
a)130000N
b)13000N
c)1300N
d)130N
e)13N

Anexos:

Soluções para a tarefa

Respondido por oMentor

Antes da resolução do exercício, observe a imagem em ANEXO. Foque, primeiro, no triângulo retângulo com as principais forças atuantes no avião.

A massa do avião é de 5 toneladas:

m = 5 t

A aceleração da gravidade é de 10 m/s²:

g = 10 m/s²

A velocidade do avião é de 60 m/s:

V = 60 m/s

O raio da manobra é de 150 metros:

R = 150 m

O exercício pede a força resultante na posição 2.

Temos duas observações:

Observe que a força centrípeta é em direção ao centro da curva;
A força peso é em direção ao solo.

Vamos conhecer as fórmulas que iremos utilizar.

Força Centrípeta (Fc)

Fc = m×V²/R

m: massa | V: velocidade | R: raio

Peso (P)

P = m×g

m: massa | g: aceleração da gravidade

O que é a Força Centrípeta?

Nada mais é do que uma força que atua em um corpo em trajetórias circulares. A trajetória do avião do exercício é circular. Portanto, nele atua uma Força Centrípeta, e iremos aprender a calculá-la.

O sentido da Força Centrípeta é em direção ao centro da curva. A direção da força peso é em direção ao solo. Desenhamos, assim, um triângulo retângulo. Para determinar a força resultante em um triângulo retângulo, utiliza-se o Teorema de Pitágoras:

a² = b² + c²

O valor de a é o que está em frete ao ângulo reto (o de 90º). A posição dos catetos são indiferentes. Temos, então, a seguinte fórmula:

Fr² = Fc² + P²