Krafter
I ett stridsflygplan kan piloten skjuta ut sig med hjälp av en katapultstol. Tidigare fick många piloter bestående skador pga den kraftiga accelerationen. För att riskerna ska bli mindre för piloterna har man minskat accelerationen vid utskjutet från 220 m/s^2 till 49 m/s^2.
Anta att en pilot som väger 70 kg skjuts ut vertikalt och att tyngdfaktorn g har samma värde som vid jordytan. Bortse från luftmotståndet. Beräkna de krafter som verkar på piloten när han skjuts ut med accelerationen 49 m/s^2.
Jag kan använda mig av:
F = mg
F = ma
Men vad mer?
Du behöver inte något mer. Tyngdkraften kan du lätt beräkna eftersom du vet pilotens massa och att g=9,82 m/s^2. Du vet att piloten accelererar med 49 m/s^2 uppåt totalt sett, vilket innebär att accelerationen från katapultstolen är 49+9,82 m/s^2. Sätt det som a i din andra formel och beräkna kraften uppåt från katapultstolen.
F = mg --> F = 70*9,82 = 687,4N
F = ma --> F = 70*(49+9,82) = 4117,4N
Rätt. Du bör precisera att tyngdkraften är riktad nedåt och att kraften från stolen är riktad uppåt.
Ganska ofta står man inför att ett akademiskt resonemang inte alltid är samma som när man resonerar "ute i verkligheten".
När ett stridsflygplan står stilla på marken säger piloter att dom påverkas av en g-kraft som är lika med noll. Man har maximerat katapultens acceleration, så att piloten påverkas maximalt av en g-kraft som är:
En akademiker skulle då kunna roa sig med att räkna ut att katapulten påverkar just denna pilot med en kraft av:
