Question

Un aeroplano a escala de 0.750 kg de masa vuela con una rapidez de 35 ms en un círculo horizontal en el extremo de un alambre de control de 60 m.

Calcule la tensión en el alambre, si supone que forma un ángulo constante de 20° con la horizontal.

Las fuerzas que se ejercen sobre el aeroplano son el jalón del alambre de control, la fuerza gravitacional y la sustentación aerodinámica que actúa a 20° hacia adentro desde la vertical, como se muestra.

Answer 1

Datos:

 m = 0,75 kg
V = 35 m/seg
r = 60 m /2 = 30 m

Estamos en presencia de un movimiento circular uniforme

Calcule la tensión en el alambre, si supone que forma un ángulo constante de 20° con la horizontal.

T * cosα = m*g
T = m*g / cosα
T = 0,75 kg * 9,8 m/seg² /cos 20°
T = 7,819 N

Las fuerzas que se ejercen sobre el aeroplano son el jalón del alambre de control, la fuerza gravitacional y la sustentación aerodinámica que actúa a 20° hacia adentro desde la vertical, como se muestra.
Fl * senα= m* (V²/r)
Fl * sen 20° = 0,75 kg * (35 m/seg)² / 30 m
Fl = 30,625 N /0,342
Fl = 89,55 N

W = m*g
W = 0,75 kg * 9,8 m/seg²
W = 7,35 N

∑F = Fl - W
∑F = 89,55N -7 35N
∑F = 82,20 N

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