Giải bài 1 trang 210 – Bài 43 - SGK môn Vật lý lớp 10 Nâng cao
Một cánh máy bay có diện tích là \( 25\text{ c}{{\text{m}}^{2}}. \) Biết vận tốc dòng không khí ở phía dưới cánh là 50 m/s còn ở phía trên cánh là 65 m/s, hãy xác định trọng lượng của máy bay. Giả sử máy bay bay theo đường nằm ngang với vận tốc không đổi và lực nâng máy bay chỉ do cánh gây nên. Cho biết khối lượng riêng của không khí là \( 1,21\text{ kg/}{{\text{m}}^{3}}. \)
Diện tích hai cánh : \( S=2\times 25=50\text{ }\left( {{m}^{2}} \right) \)
Áp lực lên hay cánh máy bay bay hướng từ trên xuống là \( {{F}_{1}}={{p}_{1}}S \)
Áp lực lên hay cánh máy bay bay hướng từ dưới lên là \( {{F}_{2}}={{p}_{2}}S \)
Độ lớn lực nâng cao máy bay là hợp lực :
\( F={{F}_{2}}-{{F}_{1}}=\left( {{p}_{2}}-{{p}_{1}} \right)S \)
Áp dụng định luật Béc-nu-li ta có :
\( \begin{align} & {{p}_{1}}+\rho \dfrac{v_{1}^{2}}{2}={{p}_{2}}+\rho \dfrac{v_{2}^{2}}{2} \\ & \text{hay} \\ & {{p}_{2}}-{{p}_{1}}=\dfrac{S}{2}\left( v_{1}^{2}-v_{2}^{2} \right) \\ \end{align} \)
Khi máy bay bay ngang thì trọng lực cân bằng với lực nâng nên :
\( P=F=\dfrac{\rho S}{2}\left( v_{1}^{2}-v_{2}^{2} \right)=\dfrac{1,21.50}{2}.\left( {{65}^{2}}-{{50}^{2}} \right)=52181\text{ }\left( N \right) \)
