¿Es correcto este diagrama vectorial de las fuerzas en juego al girar el vuelo?

Vea esta imagen de la página 5-24 del Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge de la FAA (edición de 2016) .

Para el propósito de esta pregunta, tomemos la perspectiva newtoniana de que el peso es una fuerza real.

Para simplificar, no es que necesariamente importe, suponga cero movimiento de masa de aire, es decir, sin viento.

Para simplificar, suponga que el vector de Empuje es exactamente igual en magnitud y opuesto en dirección al vector de Arrastre, aunque eso puede no ser siempre exactamente cierto en la realidad.

Suponga que la intención del ilustrador es que cualquier fuerza que no esté incluida en la ilustración sea cancelada por fuerzas iguales y opuestas que tampoco estén incluidas en el diagrama. Por ejemplo, suponga que Drag cancela Thrust.

Pase por alto la rareza de usar azul para representar el vector que es la suma vectorial de los vectores naranjas en lo que respecta a los vectores "Elevadores", pero no siga esta convención para los otros vectores restantes. (¿Quizás la intención del ilustrador es reservar el azul para las fuerzas que en realidad son fuerzas reales, y no son el resultado de la descomposición de otras fuerzas, ni son fuerzas ficticias o las sumas vectoriales de fuerzas ficticias y fuerzas reales?)

Suponga que la intención del ilustrador es representar "Carga" como la suma vectorial de "Peso" y "Fuerza centrífuga", al igual que "Elevación" es la suma vectorial de sus componentes vertical y horizontal.

Supongamos que el vector denominado "Elevación" pretende representar la componente de la fuerza aerodinámica generada por el ala que actúa ortogonalmente a la dirección de la trayectoria de vuelo en la dirección que está "hacia arriba" en el marco de referencia de la aeronave, es decir, paralela a la aleta vertical.

Se da por sentado que la orientación del vector denominado "Carga" es correcta, es decir, que dicho vector indica la dirección en la que se orientaría un péndulo suspendido en la aeronave en cada caso. Representa la "carga de inercia aparente" experimentada por la aeronave y su contenido.

Suponga que la dirección de la trayectoria instantánea apunta directamente desde la página hacia el lector. Tenga en cuenta que el morro de la aeronave puede girar para apuntar ligeramente hacia la izquierda o hacia la derecha de la dirección de la trayectoria instantánea, aunque el ilustrador realmente no ha demostrado eso, excepto a través de las flechas sombreadas en la punta del ala que sugieren que la aeronave se está moviendo hacia los lados. en relación con la dirección en la que apunta la nariz. La intención de la pregunta es preguntar si los vectores de fuerza reales se representan correctamente, no preguntar si la orientación de la aeronave en el espacio se ha representado correctamente.

La(s) pregunta(s) real(es):

A) La inclusión del vector "Fuerza centrífuga" indica que el ilustrador está adoptando un marco de referencia fijo en la aeronave, que obviamente no es un marco de referencia inercial válido. Con eso como "dado", ¿los diagramas son correctos? Si no, ¿qué les pasa? ¿No debería ser cero la fuerza neta en este marco de referencia?

B) Si elimináramos el vector etiquetado como "Fuerza centrífuga" y el vector etiquetado como "Carga", ¿ilustrarían correctamente los diagramas cada situación vista desde el marco de referencia terrestre? (Para simplificar, suponga que la tierra es un marco de referencia inercial válido desde el punto de vista newtoniano, es decir, ignore el hecho de que la tierra está realmente girando alrededor del sol, etc.) Si no, ¿por qué no?, es decir, ¿qué estaría mal en los diagramas? Tenga en cuenta que si eliminamos el vector etiquetado como "Fuerza centrífuga" y el vector etiquetado como "Carga", entonces todos los vectores de fuerza ilustrados en cada uno de los tres diagramas serían idénticos.

C) Parece posible que se deba incluir alguna fuerza aerodinámica real adicional en algunos de los diagramas. ¿Es este el caso? ¿Qué es esa fuerza? ¿Cómo deberían verse los diagramas "corregidos"?

Pregunta relacionada con PSE: ¿Giro de un avión: giro coordinado e inclinómetro ("la pelota") ?

Enlace a una pregunta similar a la presente, en Aviation Stack Exchange (todavía no se han proporcionado respuestas bien recibidas): ¿ Qué falta en estos diagramas de las fuerzas en resbalones y derrapes?

Decidí hacer la pregunta estrechamente relacionada sobre Physics SE porque quería utilizar la experiencia diferente de una comunidad diferente que podría abordar el problema desde una perspectiva diferente.