Почему при наклоне самолета во время полета вода из стакана не выливается?
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.
Все ответы по сути правильные,но если говорить более строго-в данном случае пользуемся принципом Даламбера и рассматриваем фиктивное равновесие.Сила,прижимающая воду к стакану называется Даламберовой силой инерции.Эта сила направлена против нормального ускорения,которое,в свою очередь,направлено к центру кривизны траектории.На самом деле,сила Даламбера силой является только отчасти-это мера действия рассматриваего в фиктивном равновесии тела на остальную систему.
А как называется сила, которая направлена против пробелов до и после знаков препинания?
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.
Зря минусуете Владимира. Ответ вполне нормальный, а "вечный двигатель" он использовал для красного словца. Фактически это "даровой двигатель", т.е. работающий за счёт внешних сил, которые удерживают систему отсчёта в неинерциальном состянии. Например, к маятнику Фуко можно приделать двигатель, который будет работать за счёт неинерциальности СО, связанной с Землёй. Конечно же, при этом тратится энергия вращения Земли, но если Земля "остановится", СО станет инерциальной - вот и весь логический трюк
Могу лишь предположить, но наверное это из-за гравитации и правильности выполнения маневра. У пилотов как я слышал есть специальный тренажер с шариком, на котором они выполняют маневры поворота, при это шарик должен оставаться в неподвижном состоянии.
Блестяще! Как всегда.
Спасибо!
То есть все эти годы стюардессы, обливая меня соком, врали, что виноват самолет?!
Александра, ну, к примеру, если самолёт трясёт, то тут все приведённые рассуждения теряют смысл. И да, кривые ручонки тоже пока никто законодательно не запретил.
Да это понятно.
Но как же обидно - каждый раз хочется томатного сока, а прошу воду.
(Я не параноик, меня раз 5 или 6 обливали. Ну немного параноик, ок)
Проще так: Вода будет выливаться из стакана если самолёт выполнит обычный крен, и не будет если крен будет выполнен со скольжением.
@Андрей Андреев, сложно ))
Ответ хороший, но придётся добавить.
Для координированного разворота создаётся крен в сторону разворота, добавляется педаль туда же(руль направления на киле) и только потом поддерживается добирание штурвала на себя.
Цель координированного разворота - минимизация потерь подъемной силы и снижение сопротивления => меньше затрат топлива у самолёта ( меньше потери высоты у планера). И уже после этого комфорт находящихся на борту.
@КтоПилот, это очень здорово. Просто вопрос задан с точки зрения пассажира, ну я пассажиру и отвечал. Но так да, всё верно.