Bài 1 trang 210 SGK Vật lý lớp 10 Nâng cao

Một cánh máy bay

Đề bài

Một cánh máy bay có diện tích là 25m² . Biết vận tốc dòng không khí ở phía dưới cánh là 50m/s còn ở phía trên cánh là 65m/s , hãy xác định trọng lượng của máy bay .Giả sử máy bay bay theo đườngnằm ngang với vận tốc không và lực nâng máy bay chỉ do cánh gây nên . Cho biết khối lượng riêng của không khí là 1,21kg/m³.

Lời giải chi tiết

Diện tích hai cánh : S= 2×25 =50(m²)

Áp lực lên hay cánh máy bay bay hướng từ trên xuống là F₁= p₁S

Áp lực lên hay cánh máy bay bay hướng từ dưới lên F₂=p₂S

Độ lớn lực nâng cao máy bay là hợp lực :

\(F = {F_2} - {F_1} = ({p_2} - {p_1})S\)

Áp dụng định luật Béc-nu-li ta có :

\(\eqalign{
& {p_1} + \rho {{v_1^2} \over 2} = {p_2} + \rho {{v_2^2} \over 2} \cr
& hay \cr
& {p_2} - {p_1} = {S \over 2}(v_1^2 - v_2^2) \cr} \)

Khi máy bay bay ngang thì trọng lực cân bằng với lực nâng nên:

\(P = F = {{\rho S} \over 2}\left( {{v_1}^2 - {v_2}^2} \right) = {{1,21.50} \over 2}.\left( {{{65}^2} - {{50}^2}} \right) \)

\(= 52181(N)\)