Một phi công lái máy bay thực hiện một vòng nhào lộn có bán kính 200m trong mặt phẳng thẳng đứng. Khối lượng của phi công là 75kg. Xác định lực nén của phi công tác dụng lên ghế ngồi tại điểm thấp nhất...

Để giải bài toán này, ta sử dụng nguyên lý Newton về lực trọng trường và lực ly tâm. 1. Tại điểm thấp nhất của vòng nhào lộn: - Lực trọng trường Fg = m * g = 75kg * 10m/s^2 = 750N (hướng xuống dưới) - Lực ly tâm Fc = m * v^2 / r Trong đó: - m là khối lượng của phi công = 75kg - v là vận tốc của máy bay trong vòng nhào lộn = 360km/h = 100m/s - r là bán kính của vòng nhào lộn = 200m Ta có: Fc = (75kg * (100m/s)^2) / 200m = 37500N (hướng ra ngoài) Lực nén FN được tính bằng hiệu của Fc và Fg: FN = Fc - Fg = 37500N - 750N = 36750N (hướng ra ngoài) Vậy, lực nén của phi công tác dụng lên ghế ngồi tại điểm thấp nhất là 36750N hướng ra ngoài. 2. Tại điểm cao nhất của vòng nhào lộn: - Lực trọng trường Fg không đổi và có cùng giá trị và hướng như tại điểm thấp nhất, tức là 750N (hướng xuống dưới) - Lực ly tâm Fc không đổi và có cùng giá trị và hướng như tại điểm thấp nhất, tức là 37500N (hướng ra ngoài) Lực nén FN được tính bằng hiệu của Fg và Fc: FN = Fg - Fc = 750N - 37500N = -36750N (hướng vào trong) Vậy, lực nén của phi công tác dụng lên ghế ngồi tại điểm cao nhất là 36750N hướng vào trong.