В чем разница между центростремительной и центробежной силой?

В домашнем задании меня спросили: В сбалансированном повороте угол атаки увеличится:?

Ответы: 1/уменьшить сопротивление. 2/ увеличить центростремительную силу. 3/увеличение центробежной силы. 4/ не влияют на ход.

Очевидно, что ответы 1 и 4 неверны, но как насчет центростремительной и центробежной силы? Какая разница между двумя?

Пытались ли вы сами ответить на него? Что вы думаете о вариантах?
Я думаю, что это увеличение центростремительной силы
Можете ли вы объяснить, почему это будет?
@AmranAlbalushi: центростремительная сила верна, но, пожалуйста, не задавайте свои домашние вопросы на этом сайте. Уместным вопросом может быть то, в чем разница между центростремительной и центробежной силой. Вопрос, сформулированный таким образом, поможет другим, у которых есть такой же вопрос.
@DLH дело в том, что я не совсем уверен в этом, поэтому я хочу понять это хорошо, я могу ошибаться, поэтому я хочу, чтобы кто-то прояснил это для меня, поэтому я спрашиваю об этом
Так может кто-нибудь объяснить мне, почему?!
@AmranAlbalushi: Рискуя разозлить своих коллег, я пойду и отвечу на вопрос, поскольку вы новичок. Однако вопросы, заданные на этом сайте, не должны быть просто домашним заданием, требующим правильного ответа. Если вас смущает определенная концепция (например, разница между центростремительной и центробежной силой), просто спросите об этом. Если вы не возражаете, я отредактирую ваш вопрос, чтобы вы не получили больше отрицательных голосов.
Пожалуйста, так как я здесь новенький, поэтому я не знаю, как работает этот сайт.
Мне нравится тонуть в терминологической трясине.

Ответы (5)

Два из данных ответов - варианты (2) и (3) - верны в разных системах отсчета. Это зависит от системы отсчета наблюдателя :

  • В неускоренной системе отсчета центробежных сил не существует. Увеличение угла атаки увеличивает центростремительную силу , что увеличивает скорость разворота. Сила реакции центростремительной силы является внутренней силой самолета.

  • Пассажир в самолете наблюдает за сценарием из ускоренной системы отсчета . Самолет разворачивается без видимой причины. Тело пассажира стремится двигаться прямолинейно и, кажется, оказывает давление на сиденье. Эта виртуальная сила называется центробежной . Сиденье, кажется, реагирует, поддерживая тело с такой же силой. Когда пилот увеличивает угол атаки сбалансированного разворота, центробежная сила будет увеличиваться. Наблюдатель внутри вращающейся системы не знает о центростремительной силе. Центростремительная сила для него не существует.

Центростремительная и центробежная силы никогда не сосуществуют в одной и той же системе отсчета! Даже если они могут показаться противодействующими друг другу силами, их не следует так понимать.

Центробежная сила — это конструкция для объяснения нашего восприятия, а иногда и для упрощения расчетов во вращающихся системах отсчета.

Между ними центростремительная сила является более фундаментальным понятием . Он действительно описывает происходящее, поэтому (2) — лучший ответ с научной точки зрения. Тем не менее, (3) центробежная сила является правильным ответом, если установлена ​​ссылка на вращающуюся систему. Вроде в вопросе так и есть. Центробежная сила описывает, что чувствует пассажир, который не знает о вращении.

Мы можем рассматривать как центростремительные, так и центробежные силы как архаичные термины. Ускорение и нагрузка, создаваемая ускорением, — это другой способ увидеть это. Дэвид взмахнул своей пращой с центростремительной силой на тетиве, но камень полетел в мгновенном направлении движения, когда тетива ослабла. Таким образом, он был выпущен, когда камень двигался к цели, примерно под углом 90 градусов от линии между пращником и целью. Фактический угол учитывает длину тетивы, образуя треугольник между пращником, мишенью и положением камня при выпуске.
@RobertDiGiovanni «нагрузка, создаваемая ускорением» * Это очень обманчивый взгляд на вещи. Ускорения не вызывают сил (нагрузок в вашей формулировке), силы вызывают ускорения.
Тем не менее, мы называем их G-силами, что можно считать вдвойне неправильным. Этот форум много раз помогал прояснить, в чем суть различий в языке, а не в понятиях. Счастлив быть здесь.
Это хороший ответ — я собираюсь предложить несколько иной ответ в соответствии с комментариями выше, не стесняйтесь комментировать его.
Центростремительная сила является силой взаимодействия и как таковая существует во всех системах отсчета и во всех них одинакова (по крайней мере, в ньютоновской механике; я не совсем уверен в релятивистской механике). Следовательно, они сосуществуют во вращающейся системе отсчета (той, которая привязана к плоскости).
Уважаемый @JanHudec, согласны ли вы с тем, что центростремительная сила определяется как сила, действующая перпендикулярно движению движущегося тела?
@bogl, нет, я бы не стал. Я бы определил его как силу, действующую в направлении к центру. Да, во вращающейся системе отсчёта объект не движется, но это та самая сила, которую вы называете центростремительной в невращающейся системе отсчёта, так что называть её по-другому во вращающейся не имеет смысла.
@bogl, другими словами, вы можете утверждать, что силу нельзя называть «центростремительной» во вращающейся системе отсчета, но сама сила там определенно существует. В отличие от (инерционной) центробежной силы, которая фактически является следствием вращения системы отсчета и поэтому реально не существует в невращающейся системе отсчета.
@JanHudec Если вы не принимаете определение фундаментального термина, неудивительно, что вам трудно принять остальные.
@bogl, сила называется центростремительной, потому что она удерживает тело в круговом движении, если смотреть с точки зрения движения по инерции. Поскольку это «реальная» сила, она существует во всех без исключения системах отсчета. Внезапно прекратить называть ее «центростремительной» — это совсем другое понятие, чем несуществующая сила. Тем более, что в последнем случае речь идет о центробежной силе. Ну, в любом случае, центробежная сила инерции, потому что некоторые также определяют «центробежную силу реакции» как силу, действующую на самолет со стороны пассажиров, которая также существует в обеих системах отсчета (но действует на другой объект) .
… если бы вы сказали, что сила не называется центростремительной во вращающейся системе отсчета, я бы не возражал против этого. Но сила существует в любой системе отсчета. Разные имена этого не меняют.
@JanHudec Вы правы только в том, что всегда есть две противоборствующие силы. Одно всегда является реакцией на другое. Какой из них симптоматичен для выбора системы отсчета. Глобальный наблюдатель видит действие центростремительной силы. Вращающийся наблюдатель (который не осознает, что он вращается) считает, что ощущает действие центробежной силы. Это никогда не бывает одновременно. И да, это все об именах - это главное!
@bogl, нет, всегда есть две противоположные силы взаимодействия, действующие на самолет и воздух соответственно (принцип действия и противодействия), но вдобавок к этому еще и центробежная сила во вращающейся системе отсчета. Силы инерции, кроме силы гравитации, не подчиняются принципу действия и противодействия. Кроме того, речь идет об именах, но как только вы придадите какой-либо силе в ситуации имя, оно должно сохранить это имя, даже когда вы переключаетесь между системами отсчета, потому что это может быть не то имя, которое вы дали бы ему в другой системе отсчета. но это все та же сила.
@JanHudec Проблема, я думаю, в том, что большинство вещей, которые вы говорите, верны в инерциальной опорной системе координат, чего нельзя сказать о вращающейся системе координат. Центробежная сила — это всего лишь костыль, позволяющий смотреть на вращающуюся систему так, как если бы она не вращалась. Нет вращения - нет центростремительной силы. Это понятие, не являющееся частью какой-либо реальности!
@bogl, конечно, это понятие, а понятия не являются частью реальности, это просто человеческие мысли. Но смысл этого понятия в том, чтобы иметь возможность смотреть на ситуацию с одной точки зрения и знать, как она обязательно выглядит с другой точки зрения. Поэтому, когда вы говорите, что в невращающейся (ну, во всяком случае, вращающейся) системе есть центростремительная сила, а вы переключаетесь на вращающуюся, то есть разница между тем, чтобы сказать, что сила там не называется центростремительной, и тем, что она не существует, потому что он все еще существует. Помните, вы описываете одну и ту же ситуацию .
@JanHudec Всегда существует пара противоположных сил. Я никогда не писал ничего другого. В зависимости от того, как вы на это смотрите, имеет смысл назвать одну из них Центростремительной силой или нет. Неужели это так сложно понять?
Что вы подразумеваете под «невращающаяся система отсчета тоже вращается»?
@bogl, мы обычно используем систему отсчета Земли, как если бы она не вращалась, но Земля вращается, вращается вокруг Солнца, а оно, в свою очередь, вращается вокруг Стрельца A, совершая как минимум три вращательных движения. Мы находимся достаточно далеко от центра вращения, чтобы можно было рассматривать центробежные силы как однородные (нулевое расхождение) и связывать их с гравитацией, также рассматриваемой как однородная.

Это все неправильно. В круговом движении не может быть баланса сил, иначе у вас не было бы кругового движения. Для кругового движения нужна только центростремительная сила. Центробежная и центростремительная силы не сосуществуют в одной и той же системе отсчета, поэтому они не могут быть уравновешены или компенсировать друг друга. В системе отсчета самолета есть только центробежная сила и гравитация, которые добавляют к результирующей перегрузке.

Казалось бы, «баланс сил» не подразумевает результирующей силы и, следовательно, ускорения. Но объект с круговым движением постоянно меняет свой вектор скорости — таким образом, «ускоряется», так что на него явно действует неуравновешенная результирующая сила. Так что я полностью с вами согласен. Тем не менее, это может быть лучше в качестве комментария, чем ответа, когда у вас будет немного больше репутации. Добро пожаловать в Av.SE!
Обязательно расскажите об этом учителю и одноклассникам. Центростремительная сила — это вектор реальных сил, направленный к центру поворота. Нет лучшего примера, чем объект на орбите. Орбитальное движение представляет собой кривую, создаваемую гравитационным ускорением вниз и постоянной скоростью в сторону. Центробежной силы нет. «Центробежная сила», как следует из названия, представляет собой перегрузку G, создаваемую ускорением в противоположном направлении. Обратите внимание, что при постоянной скорости на орбите УСКОРЕНИЕ по направлению к Земле компенсирует гравитацию, что приводит к «невесомости».
@RobertDiGiovanni Только на уроках физики все массы имеют тенденцию быть либо точками, либо твердыми правильными сферами. Реальность сложнее. Наши океаны выпячиваются к солнцу, а также от него. Центробежная сила — элегантное объяснение последнего.
Санта-Клаус тоже «элегантен». Система отсчета больше похожа на действие/реакцию. И давайте не будем забывать о движении Солнечной системы вокруг галактического центра. Да, я знаю, что реальность сложна, поэтому приложения меня интересуют несколько больше. Во всех случаях «центробежная сила» является РЕЗУЛЬТАТОМ изменения направления. Однако мы могли бы обсудить, почему мы называем их «G»-силами, когда гравитация — это притяжение масс. Может быть, потому что они в сочетании с гравитацией создают чистую нагрузку. Я соглашусь с силами "С" в этом контексте.
@RobertDiGiovanni G-силы называются так, потому что они даны в (псевдо) единицах гравитационной постоянной (g). Людям нравится называть физические величины по их единицам измерения, а не по интригующим физическим именам. А разница между системами отсчета и Дедом Морозом в том, что он никогда не поможет вам решить задачу.
По моему опыту, вся путаница с «перегрузкой» в основном связана с пилотами; в более аналитических средах мы используем коэффициенты нагрузки, которые, конечно, безразмерны. Именно для того, чтобы избежать всех этих разговоров о "Г".
По мере того, как ответы меняются, становится неясно, к какому ответу относится ваше вступительное предложение и относится ли оно к исходному вопросу. В любом случае, мы не должны сосредотачиваться на других ответах в StackExchange, но я хочу просто прояснить, о чем идет речь в вашем предложении.
В системе отсчета самолета центростремительная и центробежная силы сосуществуют и компенсируют друг друга, поэтому самолет остается на месте в этой системе отсчета. В противном случае самолет должен был бы разгоняться по центробежной силе.

2. и 3. оба верны, потому что центростремительная и центробежная силы тесно связаны принципом действия и противодействия (он же третий закон движения Ньютона).

Однако, если вы должны проверить только один ответ, экзаменатор, вероятно, утонул в терминологической трясине, окружающей эти два термина, и в этом случае он, вероятно, захочет услышать 2.

Какая разница между двумя?

Центростремительная сила – это сила, вызывающая круговое движение. В случае поворота самолета это горизонтальная составляющая подъемной силы.

Центробежная сила, напротив, представляет собой силу инерции в системе отсчета вращающегося объекта , которая уравновешивает центростремительную силу там, так что вращающийся объект — самолет — остается на своем месте в этой системе отсчета . В этой системе отсчета центростремительная и центробежная силы являются действием и противодействием и, как таковые, всегда имеют одинаковую величину и противоположное направление.

В ньютоновской классической механике силы инерции называются «фиктивными», потому что законы движения постулируются для инерциальных систем отсчета, а эти силы считаются лишь артефактами, позволяющими использовать их и в неинерциальных системах отсчета. В этом контексте ответ 2. сам по себе имеет больше смысла, чем ответ 3. сам по себе.

Однако в ОТО инерционные силы, которые в ОТО включают в себя гравитационную силу¹, обычно считаются столь же реальными, и все системы отсчета так же хороши, как системы в свободном падении (которые берут на себя роль инерционных), поэтому центробежная сила так же реален, и оба ответа должны быть проверены.

¹ Я намеренно не написал «гравитацию», потому что в обычной английской терминологии, которая используется для суммы сил инерции в системе отсчета земной поверхности, которая включает в себя гравитационную силу Земли, центробежную силу, обусловленную вращением Земли, и приливные силы за счет гравитационных сил других небесных тел и орбитальных движений.

При всем уважении, но центростремительная сила не является реакцией на центробежную силу. Пожалуйста, смотрите мой ответ.
@bogl, ты там говоришь, что во вращающейся системе отсчета центростремительной силы не существует. Но будучи «настоящей», аэродинамической силой, она инвариантна к преобразованию координат, поэтому она должна там существовать — это то, что удерживает самолет от ускорения центробежной силой, что делает его реакцией на центробежную силу. Так как же вместо этого назвать это в этой системе отсчета?
Вращающаяся рама действительно полезна для вращения твердых тел. Внутри самолета все имеет смысл. Пилот оказывает центробежную силу на сиденье, сиденье реагирует с противоположной силой. При повороте между плоскостью и центром вращения нет сплошной струны. Окружающий воздух не вращается вместе с самолетом и не является твердым. Горизонтальная составляющая подъемной силы компенсирует действие центробежной силы на самолет. Дело в том, что вращающаяся ссылка бесполезна для обоснования того, почему это так. Силы совпадают из-за того, как была выбрана система отсчета.
@bogl, силы совпадают из-за того, как была выбрана система отсчета, но они по-прежнему совпадают, они по-прежнему являются парой действие-противодействие, и они по-прежнему представляют собой центробежную и центростремительную силы. Это не особенно полезно для понимания того, как самолет поворачивает, но все же это определение терминов, а поскольку центробежная сила существует только во вращающейся системе отсчета, она единственная, в которой ее можно описать.
По определению центростремительная сила заставляет тело двигаться по криволинейной траектории. Внутри вращающегося эталона нет ничего вращающегося . Понятие центростремительной силы здесь неуместно. Это либо центробежная сила против горизонтального подъема во вращающемся эталоне, либо центростремительная сила против врожденной силы в глобальном эталоне.
И центростремительная сила, и центробежная сила являются действующими силами. Ни одну из них нельзя рассматривать как противодействующую силу.
@bogl, центробежная сила - это действующая сила во вращающейся системе отсчета, центростремительная сила - это действующая сила в инерциальной системе отсчета, но это сила реакции во вращающейся. Да и не то чтобы он был строго определен во всех ситуациях.
Как хочешь. Я сдаюсь. 🙄

Здесь действительно два разных вопроса. Вы спросили: «В чем разница между центростремительной и центробежной силой», но также имеется в виду, что вы хотели бы знать, как лучше всего ответить на домашнюю задачу. Этот ответ попытается ответить на оба вопроса.

Можно сказать, что при скоординированном повороте с постоянной скоростью реальная аэродинамическая сила равна вектору подъемной силы крыла, который при желании можно разбить на центростремительную и вертикальную составляющие. Существует также нисходящая составляющая силы из-за силы тяжести. Компоненты чистой силы, включая гравитацию, находятся в равновесии в вертикальном измерении, но НЕ в горизонтальном измерении, иначе не было бы поворота.

Силы, которые пилот «ощущает», являются только реальными аэродинамическими силами, а не гравитацией — или, возможно, более точно сказать, что пилот «ощущает» «кажущуюся силу», которая равна по величине и противоположна по направлению чистой аэродинамической силе. сила. Таким образом, поскольку результирующая аэродинамическая сила передается через конструкцию самолета к сиденью пилота и телу пилота, пилот «чувствует» «кажущуюся силу», притягивающую его вниз к сиденью, которую, если мы пожелаем, мы можем разбить на центробежную и направленную вниз. компоненты. Коренной причиной этой «ощущаемой» или «кажущейся» силы является ускорение, действующее на тело пилота, за исключением компонента ускорения, вызванного силой тяжести. Обратите внимание, что гравитация на самом деле не является «причиной». нисходящая составляющая этой кажущейся силы - если бы гравитация мгновенно исчезла, траектория самолета и пилота мгновенно изменились бы, поскольку траектория полета изгибалась вверх в виде петли, но пилот не почувствовал бы никакого изменения в "кажущейся силе", толкающей его в сиденье. Фундаментальная причина этого в том, что гравитация «работает изнутри» и оказывает одинаковое ускорение на каждую молекулу тела пилота и самолета, не вызывая никаких напряжений или деформаций (игнорируя приливные эффекты), поэтому она не воспринимается как попытка раздавить тело пилота в кресло. (Нам пришлось бы изменить эту точку зрения, если бы мы хотели принять систему отсчета с центром в самолете,

При скоординированном повороте с постоянной скоростью тяга и сопротивление равны, и самолет не может лететь боком по воздуху, поэтому воздушный поток не ударяется о боковую часть фюзеляжа и не создает аэродинамическую боковую силу. Таким образом, чистая аэродинамическая сила просто равна вектору подъемной силы крыла. Эта сила действует прямо «вверх» в системе отсчета самолета, т. е. в той же плоскости, что и вертикальное оперение, и в ответ «кажущаяся сила», которую «ощущает» пилот, тянет его прямо «вниз» в его место-- т.е. в той же плоскости, что и вертикальное оперение.

Что происходит, когда мы увеличиваем угол атаки, вызывая хотя бы временное увеличение подъемной силы?

Давайте встанем на точку зрения, рассматривая реальные силы, а не «кажущиеся силы». Если мы увеличим угол атаки крыла, мы увеличим подъемную силу, включая вертикальную и горизонтальную (центростремительную) составляющие. Но мы не меняем направление подъемной силы. Сказать, что мы вызвали изменение центростремительной силы, верно, но неполно, потому что мы не упоминаем изменение вертикальной силы.

Теперь давайте рассмотрим «кажущиеся силы», а не реальные силы. Если мы увеличим угол атаки крыла, мы увеличим подъемную силу, включая вертикальную и горизонтальную (центростремительную) составляющие. Это означает, что увеличивается «кажущаяся сила», притягивающая пилота к его сиденью, включая как вертикальную, так и горизонтальную (центробежную) составляющие. Утверждение, что мы вызвали изменение кажущейся центробежной силы, верно, но неполно, потому что мы не упоминаем изменение кажущейся вертикальной силы.

Если мы просто отметим увеличение «кажущейся» центробежной силы, то можем подумать, что при увеличении угла атаки и подъемной силы шарик скольжения (и тело пилота) будет стремиться отклониться (наклониться) в сторону наружная стенка кабины. Это не так, даже несмотря на то, что некоторые из очень ошибочных диаграмм, которые мы видим в руководствах по обучению пилотов и экзаменационных материалах FAA, могут заставить нас думать иначе.

Выбор 2) или 3) исходного вопроса зависит от того, интересуем ли мы реальные силы или «кажущиеся силы». Но ни один из них не является полным ответом, потому что оба игнорируют действующие компоненты вертикальной силы. (Если бы вопрос шел об увеличении угла крена, а не об увеличении угла атаки, то это была бы другая история.)

2) действительно лучший ответ, чем 3), потому что вопрос касается только сил, а не «кажущихся сил».

В конкретном контексте скоординированного поворота мы могли бы сказать, что «центростремительная» сила является одним из компонентов фактической действующей чистой силы, в то время как «центробежная» сила является одним из компонентов воспринимаемой силы или «кажущейся силы» в действии, которая равна и противоположна реальной силе.

Но в более общем смысле «центростремительный» означает действие в направлении центра кривой, определяемой криволинейной траекторией полета (горизонтальный разворот, петля или что-то еще), в то время как «центробежный» означает действие в направлении от центра кривой, очерченной криволинейной траекторией полета. траектория полета (горизонтальный разворот, или петля, или что-то еще).

Мы могли бы обсудить выполнение циклов, что было бы очень похоже на обсуждение выше. Опять же, фактическая результирующая сила будет иметь «центростремительную» составляющую, как и та часть фактической результирующей силы, которая обусловлена ​​аэродинамической силой, в то время как «воспринимаемая» сила или «кажущаяся сила» будет иметь «центробежную» составляющую. .

Тем не менее, есть и другие случаи, когда мы можем создать реальную составляющую аэродинамической центробежной силы, которая уменьшает общую аэродинамическую центростремительную силу, создаваемую самолетом. Так что не так просто сказать, что «центростремительная» всегда относится к реальной силе, а «центробежная» всегда относится к «кажущейся силе». Пример — начиная с скоординированного поворота — теперь примените много внешнего (верхнего) руля направления — нос отклоняется вверх/вниз, воздушный поток ударяет в сторону фюзеляжа, создавая аэродинамическую силу в направлении высокой законцовки крыла — это реальная сила, и он имеет центробежную составляющую, поэтому результирующая центростремительная сила уменьшается, а скорость поворота замедляется. Обратите также внимание, что когда мы добавляем эту новую аэродинамическую силу в картину, полная аэродинамическая сила больше не действует в той же плоскости, что и вектор подъемной силы крыла, т.е. больше не совпадает с вертикальным стабилизатором. Таким образом, шарик скольжения будет смещаться от центра к нижней части кабины, и тело пилота также будет склоняться в этом направлении.

И чтобы добавить еще один поворот, представьте себе самолет, выполняющий несколько циклов без остановки. Что происходит в нижней части каждого цикла? Гравитация является составляющей реальной центробежной силы, влияющей на скорость и радиус кривизны траектории полета, однако единственная «кажущаяся сила», которую «чувствует» пилот, — это кажущаяся составляющая «центробежной силы», которая в точности равна и противоположна аэродинамическая центростремительная сила, создаваемая крылом.

Точно так же мы можем представить себе ситуацию, в которой аэродинамическая сила NET носит скорее центробежный, чем центростремительный характер. Пример - самолет летит по дугообразной траектории, такой как хорошо известный симулятор невесомости "Рвотная комета". Мы сосредоточимся на моменте в верхней части изогнутой дуги, где «центростремительный» — это то же самое, что «обращенный к земле», а «центробежный» — то же самое, что «направленный к небу». Чистая аэродинамическая сила равна нулю, чистая «кажущаяся сила» равна нулю, общая результирующая сила, включая силу тяжести, равна весу самолета и содержимого, действующего в нисходящем (центростремительном) направлении, а результирующее ускорение вниз составляет 1G. Теперь, если мы повторим тот же маневр, но с крылом, создающим очень небольшую подъемную силу, скажем, 1/10 от общего веса самолета и его содержимого, мы получим почти ту же дугу. Чистая аэродинамическая сила составляет 1/10 веса самолета и его содержимого и действует в направлении неба (центробежном), поэтому «кажущаяся сила», действующая на самолет или на любой объект в самолете, будет равна 1/10. 10 вес этого объекта, действующий в земном (центростремительном) направлении. Другими словами, мы «почувствуем» 1/10 G ускорения по направлению к земле. Наш G-метр покажет положительное значение 1/10 "G". Но общая результирующая сила, включая гравитацию, составляет 9/10 от веса самолета и его содержимого, действующей в направлении земли (центростремительно). будет равна 1/10 веса этого объекта, действующего в земном (центростремительном) направлении. Другими словами, мы «почувствуем» 1/10 G ускорения по направлению к земле. Наш G-метр покажет положительное значение 1/10 "G". Но общая результирующая сила, включая гравитацию, составляет 9/10 от веса самолета и его содержимого, действующей в направлении земли (центростремительно). будет равна 1/10 веса этого объекта, действующего в земном (центростремительном) направлении. Другими словами, мы «почувствуем» 1/10 G ускорения по направлению к земле. Наш G-метр покажет положительное значение 1/10 "G". Но общая результирующая сила, включая гравитацию, составляет 9/10 от веса самолета и его содержимого, действующей в направлении земли (центростремительно).

Проблема с ошибочными диаграммами, которые мы видим в руководствах по летной подготовке и учебных/экзаменационных материалах FAA, заключается в том, что они создают впечатление, что причина, по которой поворот кажется «скоординированным», заключается в том, что центростремительная сила и центробежная сила находятся в равновесии, и что причина, по которой поворот ощущается «несогласованный» заключается в том, что центростремительная сила и центробежная сила не уравновешены. Я надеюсь, что мой ответ поможет прояснить, почему это совершенно неточный взгляд на вещи. Некоторые другие ответы тоже.
Некоторые из примеров в этом ответе, такие как самолет в нижней части петли во время целой серии петель, сделали упрощающее предположение, что тяга и сопротивление равны, хотя это, безусловно, неверно - надеюсь, это не затеняет основную здесь делается акцент.

Центростремительная сила является ответом. Надеюсь, вы видите, что варианты 1 и 4 неверны, и мне не нужно объяснять. Вместо этого я подробно расскажу о разнице между центростремительной силой и центробежной силой.

Во-первых, центробежная сила на самом деле вовсе не сила, а воспринимаемая сила из-за инерции объекта, сопротивляющегося тенденции поворота. При скоординированном/нормальном повороте на 1G вы не должны ощущать никакой центробежной силы.

Центростремительная сила – это сила, заставляющая тело двигаться по криволинейной траектории. Когда угол атаки увеличивается, создается большая подъемная сила и, следовательно, больше силы для выполнения поворота. Поскольку крылья наклонены, увеличение подъемной силы заставляет самолет поворачиваться больше, поэтому правильным ответом будет центростремительная сила.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Из-за некоторых комментариев по поводу моего ответа я решил уточнить несколько вещей. Во-первых, там, где есть центростремительная сила, есть центробежная сила с центробежной противодействующей центростремительной силе. Однако в самолете действуют многие силы. При скоординированном повороте на 1G горизонтальная составляющая подъемной силы соответствует центробежной силе (но в противоположном направлении), как показано на диаграмме ниже. Следовательно, горизонтальный подъем компенсирует центробежную силу, так что вы не чувствуете центробежную силу, но это не значит, что центробежной силы нет. Силы в самолете могут быть обманчивы, поэтому пилоты иногда теряют ориентацию, когда нет горизонта для ориентира.

введите описание изображения здесь

@AmranAlbalushi, к сожалению, второй абзац совершенно неверен.
В скоординированном повороте вы определенно чувствуете центробежную силу. Центробежная сила действительно является воспринимаемой, более известной как инерционная сила, но ее причиной является ускорение системы отсчета, связанной с вращающимся самолетом, а не инерция чего-либо. Центробежная сила существует в любой и каждой системе отсчета, связанной с вращающимся или вращающимся телом. Это вызывает ускорение, прямо противоположное тому, которое вызывает центростремительная сила в соответствующей невращающейся системе отсчета.
Кстати, связанная с Землей система отсчета также не является инерционной, поскольку она содержит инерционную силу гравитации. Чтобы еще больше усложнить ситуацию, в соответствии со стандартной английской терминологией, гравитация — это не просто гравитационная сила, а сумма инерционных сил, которые включают гравитационные силы (от Земли и других небесных тел) и центробежные силы, возникающие из-за вращения Земли и всех ее орбит. ).
Если верно 2, то верно и 3. Если вы увеличиваете одно, вы увеличиваете другое, и точка. Они связаны.
Термин «ощущение» в том смысле, в каком вы его использовали, — фальшивка. Тот факт, что две силы уравновешены, не означает, что вы их не «чувствуете». Поскольку центростремительная сила (= горизонтальная составляющая подъемной силы) действует на крылья, а затем передается на ваше тело сиденьем, а центробежная сила является инерционной силой, действующей на каждую частицу в системе отсчета, прикрепленной к самолету, они действуют в разных местах и, следовательно, создают стресс в вашем теле. Вы определенно чувствуете это. Это прижимает вас к сиденью сильнее, чем при прямолинейном полете.
Привет, ребята, когда я пошел на экзамен в CAA, и возник этот вопрос, я ответил, что увеличить центростремительную силу не получилось. Так что теперь CAA хочет доказать от меня, что мой ответ правильный.
@AmranAlbalushi: Меня удивляет, что вы ошиблись. Проверьте эту ссылку: en.wikipedia.org/wiki/Banked_turn#Banked_turn_in_aeronautics , в ней конкретно упоминается центростремительная сила.
Я проверю это и покажу им это
Этот ответ можно улучшить, удалив диаграмму, если только она не является примером неправильного понимания, и в этом случае это следует отметить в тексте.
Я ничуть не удивлен, что он неправильно отметил это (2 комментария выше); тот факт, что подобные диаграммы существовали в руководствах по обучению пилотов и материалах для подготовки к экзаменам, а также на реальных экзаменах в течение многих десятилетий, показывает, что люди, которые пишут экзамены, имеют ложное представление о том, что происходит в полете.
В чем разница между центростремительной и центробежной силой?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v