FyzWeb  srážky a rotace

Řešení úlohy s doplněnými údaji

Vzletová 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.