Татьяна Дубровина
февраль 2016.
25527

Почему при наклоне самолета во время полета вода из стакана не выливается?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
50
6 ответов
Поделиться

Разрешите резюмировать.

В обычном состоянии вода не выливается из стакана, потому как сила тяжести направлена вниз. Так же будет и в самолёте, который не выполняет никаких манёвров, а просто летит в эшелоне. При выполнения поворота, самолёт накреняется в сторону поворота, что, казалось бы, должно приводить к тому, что вода должна выливаться.

Однако механизм поворота самолёта таков, что вместе с креном (наклоном корпуса) в сторону поворота, выполняемого за счёт элеронов (подвижных пластин в задней части крыльев), пилот выбирает штурвал на себя, тем самым "задирая" нос. Другими словами, наклонённый, условно, вправо и летящий на большой скорости самолёт начинает "закручиваться" вокруг условной оси, проходящий через его крылья. В итоге кроме ускорения свободного падения, которое всегда направлено в сторону Земли, появляется ещё одно ускорение - центробежное. И да, при правильно выполненном повороте это ускорение направлено так, что их результирующая будет направлена примерно в сторону днища самолёта (ну или пола салона, как удобнее).

Действительно, на тренажёрах и всех старых самолётах был (а местами и сейчас есть для дублирования) специальный прибор - инклинометр: полукруглый желобок с шариком, который как раз и показывает, куда направлено ускорение в поперечной плоскости.

Кстати, вопреки распространённому убеждению, такое направление результирующего ускорения (вдоль вертикальной оси аппарат) выбирается не из соображений комфорта пассажиров и экипажа. Самолёт - штука большая и тяжёлая. Если самолёт не будет координирован (шарик не по центру, ускорение направлено не вертикально относительно корпуса), то самолёт начнёт буквально лететь боком, соскальзывать. А это в свою очередь может привести к очень нежелательным последствиям. Инклинометр ещё называют индикатором скольжения. А стакан с водой в данном случае ведёт себя именно как инклинометр, только вместо "шарика по центру" (что несколько показательнее) тут уровень воды в стакане.

Как учитель физики по образованию к прекрасному ответу Степана добавлю лишь, что ускорение центростремительное возникает. Оно же нормальное. А центробежная - сила.

При повороте самолет превращается в неинерционную систему. А в неинерционных системах возможно то, что невозможно в инерционных, в частности, вечный двигатель. На воду и стакан действует равнодействующая сила - тяжести и инерции, направленная перпендикулярно вниз к плоскости, на которой стоит стакан. Если эта сила будет действовать не перпендикулярно, вода выльется, а стакан опрокинется. Самолет далеко не всегда так поворачивает, что равнодействующая этих сил перпендикулярна. При так называемом плоском развороте вода будет выливаться. При скольжении на крыло одновременно с разворотом - тоже.

Показать ещё 3 ответа
Ответить