Вертолет поднимается вертикально вверх. Изобразите траекторию движения точек А и В, расположенных на лопастях винта вертолета: а) относительно пилота; б) относительно Земли.

Окей, давай разберём ситуацию детально, шаг за шагом. У нас есть вертолёт, который поднимается вертикально, и две точки на его лопастях — А и В. Нужно рассмотреть траектории этих точек с двух точек зрения: внутри вертолёта (относительно пилота) и снаружи, с Земли.

а) Траектория точек относительно пилота

Пилот находится внутри вертолёта и движется вместе с ним. Вертолёт поднимается вертикально, но для пилота это движение «не ощущается» на лопастях — они вращаются вокруг своей оси.

• Лопасти вращаются с постоянной угловой скоростью.

• Точки А и В движутся по окружностям, центры которых находятся на оси винта.

• Следовательно, относительно пилота точки А и В описывают идеальные круги.

Если представить рисунок, то это будут два круга (по одному для каждой точки), расположенные горизонтально на уровне вращения лопастей.

Итог для пилота: точки двигаются по кругам вокруг оси винта.

б) Траектория точек относительно Земли

С точки зрения наблюдателя на Земле, ситуация сложнее, потому что добавляется вертикальное движение вертолёта.

• Вертолёт поднимается вверх с некоторой скоростью $V$.

• Лопасти продолжают вращаться с угловой скоростью $\omega$.

• Каждая точка лопасти теперь имеет сложное движение: сочетание вертикального линейного движения и кругового движения вокруг оси.

Следовательно, траектория точек А и В относительно Земли — это винтовая (спиралеобразная) линия.

• Если смотреть сбоку, траектория выглядит как вертикальная пружина, которая поднимается вместе с вертолётом.

• Чем выше скорость подъёма по вертикали, тем более вытянутой становится спираль.

• В плоскости горизонтальной траектории, как и в случае пилота, точки всё ещё описывают круги, но всё это вместе поднимается вверх.

Итог для Земли: точки А и В движутся по винтовым траекториям, соединяя вращательное движение лопастей с вертикальным подъёмом вертолёта.

Кратко:

Если хочешь, я могу сделать простую схематическую иллюстрацию этих траекторий, чтобы визуально было понятно.