Péndulo en un avión que gira

Mi amigo y yo estamos discutiendo sobre lo que sucede con un péndulo que cuelga dentro de un avión durante un giro. Suponiendo que el avión está haciendo un giro coordinado estándar de 1 G, ¿cómo reacciona el péndulo?

Creo que debido a que el péndulo está unido a la cuerda, el avión lo jala y estará alineado exactamente con el ángulo de inclinación del avión. Mi amigo dice que el péndulo tiene un peso y estará entre el ángulo de inclinación del avión y paralelo a la gravedad de la tierra.

Mi línea de pensamiento es que, dado que el avión produce sustentación que debe ser mayor que el peso, la fuerza neta que actúa sobre el péndulo está en línea con el ángulo de inclinación del avión. Dado que el péndulo está unido al avión, no veo cómo su peso puede factorizarse de manera diferente, incluso si está siendo tirado por la cuerda que levanta el avión.

¿Alguien puede explicar cómo reaccionaría el péndulo y las fuerzas en el trabajo?

Para aclarar, creo que el péndulo permanecerá perpendicular al suelo de la aeronave durante el viraje, tal como lo haría en un vuelo nivelado sin aceleración.
Depende de si, en un viraje, las alas del avión están siempre a 90° del vector de aceleración total. Si estuvieras en un paseo giratorio de feria, este sería sin duda el caso, pero no estoy seguro de jurar que siempre es el caso de los aviones.
Hay que tener cuidado: durante el vuelo nivelado, un avión (o al menos la superficie del ala) debe tener una actitud o cabeceo distinto de cero. Sin embargo, el péndulo apuntará directamente hacia abajo y, por lo tanto, estará en ángulo con el avión para empezar. De todos modos, comience de manera simple: si un automóvil toma una curva cerrada, ¿hacia dónde apunta el péndulo (suspendido del techo)?
¿Qué es un "giro coordinado 1D estándar"? Los pilotos pueden saber, pero el conjunto de físicos que no son pilotos no. :)
Estoy de acuerdo con @garyp, ¡un diagrama también sería muy útil!

Respuestas (1)

En resumen, tienes razón, el péndulo tiene un ángulo con respecto al vector de gravedad, pero tu marco de referencia tiene este mismo ángulo, lo que los alinea.

Un giro coordinado 1-G es un giro tal que la componente horizontal de la sustentación es igual y opuesta a la fuerza generada por la aceleración centrífuga. Por ejemplo, así:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Obtenido de la escuela de tierra para pilotos en línea gratuita

El péndulo experimentará la misma aceleración que el avión, por lo tanto, la gravedad y la aceleración centrífuga.

Todo depende del marco de referencia, ya que este define lo que ves hacia abajo y hacia los lados.

Un observador externo, que define hacia abajo en la dirección del vector de gravedad, dirá que hay un ángulo entre el péndulo y la dirección "hacia abajo".

Si estás en el avión y defines abajo como el lugar donde están tus pies (por lo tanto, en la dirección opuesta a la elevación), verás que el péndulo se alinea con tus pies y, por lo tanto, no habrá ángulo entre ' abajo' y el péndulo.

Péndulo en un avión que gira
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v