FyzWeb srážky a rotace |
||
Řešení úlohy s doplněnými údajiVzletová
rychlost 160 námořních mil za hodinu odpovídá přibližně rychlosti 80 m.s-1.
Hodnoty hmotností lodě a letadla budeme uvažovat stejné jako v předchozím
příkladě. Abychom mohli úlohu vyřešit, budeme předpokládat,
že při startu z paluby se letadlo pohybuje rovnoměrně zrychleným
pohybem, a ověříme, jestli takový druh pohybu odpovídá zadaným hodnotám. Velikost zrychlení letadla spočítáme jednoduše
ze vztahu
kde
Δv
je rozdíl rychlostí při opouštění paluby a nulové rychlosti na začátku
a Δt je doba trvání tohoto zrychleného pohybu. Pro zadané
hodnoty Δv = 80 m.s-1
a Δt = 2 s vychází velikost zrychlení letadla
40 m.s-2. Při rovnoměrně zrychleném pohybu s tímto
zrychlením urazí letadlo za čas t = 2 s dráhu
což
zhruba odpovídá délce katapultu. Velikost celkové síly FC , která
uděluje letadlu vypočtené zrychlení a určíme pro hmotnost letadla m1 = 3 . 104 kg
jako
Tato síla je součtem síly FK , kterou na letadlo působí katapult a tahové síly motorů letadla FM. Ze zadaných hodnot je patrné, že tahová síla motorů je rovna přibližně
a síla,
kterou působí na letadlo katapult má tedy velikost
Na pohyb letadlové lodě bude mít zřejmě vliv pouze reakce na sílu FK, tahová síla motorů působí reaktivně pouze na vzduch a pohyb lodě neovlivňuje. Změnu hybnosti lodě
určíme
z druhého Newtonova pohybového zákona
Odtud
snadno vypočítáme změnu rychlosti lodě po startu letadla
Znaménko
– znamená, že rychlost lodě klesne o tuto hodnotu a pokud by loď byla před
startem letadla v klidu,
rozjede se po startu rychlostí 2 cm.s-1
opačným směrem, než startuje letadlo. Z velikosti
sil působících na letadlo během startu je dále zřejmé, že katapult se na
zrychlení letadla a tedy i na koncové rychlosti při opouštění paluby podílí
osmdesáti procenty, motory letadla se na startu podílejí pouze dvaceti
procenty. Vypočítané
velikosti zrychlení 40 m.s-2 odpovídá
přetížení pilota při
startu přibližně 4 g.
|