Enunciado

O piloto de um avião de 40   t que está originalmente voando horizontalmente a uma velocidade de 650   k m / h corta toda a potência do motor e entra em uma trajetória de 5 ° de vôo planado como mostrado. Após 120 segundos a velocidade em relação ao ar é de 600   k m / h . Calcule a média no tempo da força de arrasto A (resistência do ar para o movimento ao longo da trajetória de vôo).

Passo 1

Vamos ver quais são as forças atuando na direção da velocidade (vamos chamar essa direção de x ):

∑ F x = P x - A

E olhando para a imagem podemos ver que:

P x = P cos ⁡ 85 ° = m g cos ⁡ 85 °

Passo 2

Agora podemos usar o teorema do impulso para calcular a mudança de momento linear quando essas forças agem sobre o avião durante 120 segundos:

∫ ∑ F x   d t = m Δ v

m g cos ⁡ 85 ° - A ( 120 ) = 40.10 3 600 - 650 1 3,6

E aquele último fator 1 3,6   foi incluído para converter as velocidades para metros por segundo:

- A = - m g cos ⁡ 85 ° - 4269,6 3

A ≅ 38,8   k N

Resposta

A força de arrasto é A ≅ 38,8   k N .

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