Летчик выводит самолет из пикирования. Скорость самолёта 300 м/с. Радиус траектории 1 км. Масса летчика 70 кг. Определите вес летчика в нижней точке траектории.

V = 300 м/с.

R = 1 км = 1000 м.

m = 70 кг.

g = 10 м/с².

Р - ?

При пикировании на лётчика в нижней точки траектории действует 2 силы: сила тяжести Fт, направленная вертикально вниз, сила N давления кресла на лётчика, направленная вертикально вверх.

m * a = m * g + N - 2 закон Ньютона в векторной форме.

Найдём выражение 2 закона Ньютона на вертикальную ось, направленную вертикально вверх: m * a = - Fт + N.

N = m * a + Fт.

Сила тяжести лётчика Fт определяется формулой: Fт = m * g.

N = m * a + m * g = m * (a + g).

Согласно 3 закона Ньютона сила N, с которой сиденье давит на лётчика, равна силе, с которой лётчик давит на кресло, то есть его весу Р: N = Р.

Р = m * (a + g).

a = V² / R.

Р = m * (V² / R + g).

Р = 70 кг * ((300 м/с) ² / 1000 м + 10 м/с²) = 7000 Н.

Ответ: при выводе самолёта их пикирования вес лётчика будет составлять Р = 7000 Н.