Легкомоторный самолёт, двигаясь со скоростью 20 м/с, несёт рекламный баннер, площадь сопротивления которого 2 м^2. Оцените, на сколько увеличится сила тяги двигателя по сравнению с тягой при полёте в обычном режиме.

Объяснение:

Дано:

v=20 м/с

S=2 м2

ΔF-?

Сила тяги самолета при равномерном его движении должна увеличиться на величину силы сопротивления воздуха, действующей на баннер.

ΔF=Fr

Про аэродинамическое сопротивление можно почитать, например, здесь и найти там подходящую формулу:

Fr=(1/2)*С*ρ*S*v2 (*)

Здесь ρ - плотность воздуха (можно взять 1,2 или 1,3... если летом, то 1,2 - при более высокой температуре, даже, наверно, можно взять 1,0 кг/м3 - он же, всё-таки, на высоте летает - там плотность еще меньше, тем более, нам же нужно только оценить... Да, пусть будет 1,0, и считать легче smile - ой, как я люблю такие задачи smile ). Так, а что такое С? А С - это коэффициент, который характеризует форму тела. У капли он меньше, а у кубика - больше. Так вот каких только справочников у меня нет, ... и справочника, где бы был коэффициент С для флага - тоже нет. Но вот что удалось найти в интернете: Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - документ для строителей - и в этом документе есть пункт 5.18 - обратите внимание на него - там сказано, что "Коэффициент лобового сопротивления для флагов Сх=1,4. Для натянутого флага учитывается вся его площадь, подверженная действию ветра; для свободно висящего флага — 1/4 его площади.". У вас есть основания не верить этому документу? - у меня нет smile Будем думать, что наш баннер развевается, как флаг. Теперь что? - подставим найденный с такими трудами коэффициент С=1,4 в нашу формулу (*), поделим нашу площадь на 4 (хотя может она уже поделена на 4 smile не знаю) и найдем силу сопротивления Fr

Fr≈(1/2)*1,4*1,0*(2/4)*202 = 140 Н

Следовательно, сила тяги двигателя увеличится примерно на 140 Н.

Удачи

smile