Question

Um avião de massa m=2300kg, faz um mergulho para atacar posições em terra, apos desejar sua carga, faz um arco de circunferência de raio R=700m, subindo novamente. Considerando que esta manobra seja execultada com velocidade uniforme v. As asas do avião resistem a um reforço maximo igual a 150.000N cada. Pedem-se: a maxima velocidade permitida nessa manobra; a aceleração do avião; o esforço entre o piloto, de massa m=80kg, e seu assento jo ponto mais baixo da trajetória.

Answer 1

Utilizando a segunda lei de Newton e noções de aceleração centripeta, temos que este avião esttava a 213 m/s e o piloto estava sob uma força de 5217 N.

Explicação:

Pela segunda lei de Newton sabemos que força é massa vezes aceleração:

$F=m.a$

E em trajetorias circulares a aceleração é dada pela velocidade ao quadrado sobre o raio, então:

$F=m.\frac{v^2}{R}$

Substituindo os valores:

$150000=2300.\frac{v^2}{700}$

$150000\frac{700}{2300}=v^2$

$45652=v^2$

$v=213,66$

Assim a velocidade deste avião era de 213,66 m/s.

Sabendo esta velocidade podemos encontrar a força do piloto sobre a cadeira usando a mesma formula:

$F=m.\frac{v^2}{R}$

$F=80.\frac{(213,66)^2}{700}$

$F=5217,39N$

E assim a força do piloto sobre a cadeira foi de 5217 N.