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Los primeros vuelos de prueba del transbordador espacial usaban un “planeador” (con masa de 980 kg incluyendo el piloto). Después de un lanz
Question
Los primeros vuelos de prueba del transbordador espacial usaban un “planeador” (con masa de 980 kg incluyendo el piloto). Después de un lanzamiento horizontal a 480 km/h a una altitud de 3500 m, el planeador finalmente aterrizaba con una rapidez de 210 km/h ¿Cuál era la fuerza promedio que la resistencia del aire ejercía sobre él cuando entraba con un ángulo de planeo constante de 12° con respecto a la Tierra?
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Physics
4 years
2021-08-19T09:32:07+00:00
2021-08-19T09:32:07+00:00 1 Answers
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Answer:
La fuerza promedio que ejerce la resistencia del aire sobre el planeador cuando ingresa con un ángulo de planeo constante de 12 ° con respecto a la Tierra es 9613.8 N
Explanation:
Los parámetros dados son;
Masa del planeador = 980 kg.
Velocidad de lanzamiento horizontal = 480 km / h
Altitud de lanzamiento = 3500 m.
Velocidad de aterrizaje final = 210 km / h
Ángulo de deslizamiento, θ = 12 °
La ecuación para el equilibrio de fuerzas.
L · cos (θ) + D · sin (θ) = W
L · sin (θ) + D · cos (θ)
Dónde:
L = fuerza de elevación
D = fuerza de arrastre
W = Peso del “planeador”
W = Masa del “planeador” × Aceleración debido a la gravedad = 980 kg × 9.81 m / s²
W = 9613.8 N
Por lo tanto, tenemos;
L · cos (12) + D · sin (12) = 9613.8 ,,,,,,,,,,,,, (1)
L · sin (12) = D · cos (12) ,,,,,,,,,,,,, (2)
De la ecuación (2), tenemos;
L = D · (cos (12)/sin (12))
Sustituyendo el valor de L = D · (cos (12) / sin (12)) en la ecuación (1), se obtiene;
D · (cos (12)/sin (12)) · cos (12) + D · sin (12) = 9613.8
D = 9613.8/((cos (12)/sin (12)) · cos (12) + sin (12)) = 1998.82 N
L = D · (cos (12)/sin (12)) = 1998.82 · (cos (12)/sin (12)) = 9403.72 N
Por lo tanto, la fuerza da la fuerza promedio que la resistencia del aire ejerce sobre el planeador cuando ingresa con un ángulo de planeo constante de 12 ° con respecto a la Tierra;
F = √ (L² + D²) = √ (9403.72² + 1998.82²) = 9613.8 N.