На птицу действуют 4 взаимно перпендикулярные силы. Вид силы
Сила тяги, Fт
Сила сопротивления, Fс
Подъёмная сила, Fп
Сила тяжести, Fтяж
Модуль силы
74 Н
74 Н
68 Н
68 Н

На рисунке показано только направление действия сил, но не отображены точные размеры векторов сил.

птица.bmp

Как изменится скорость птицы в горизонтальном направлении?

Скорость увеличится
Скорость уменьшится
Скорость не изменится

Как изменится высота полёта птицы?


Высота полёта уменьшится
Высота полёта не изменится
Высота полёта увеличится

Чему равна результирующая сила в горизонтальном направлении? Fx =
Н.

Чему равна результирующая сила в вертикальном направлении? Fy =
Н.

Чему равна результирующая сила, действующая на птицу? Fрез =
Н.
(Все результаты округли до целого числа!)

Для ответа на этот вопрос, давайте проанализируем силы, действующие на птицу.

1. Изменение скорости птицы в горизонтальном направлении

У нас есть четыре силы, действующие на птицу: сила тяги $F_t$, сила сопротивления $F_s$, подъёмная сила $F_p$ и сила тяжести $F_{тяж}$. Все силы равны по модулю 74 Н для силы тяги и сопротивления, а также 68 Н для подъёмной силы и силы тяжести. При этом силы тяги и сопротивления действуют в горизонтальном направлении, а подъёмная сила и сила тяжести — в вертикальном.

• Сила тяги ($F_t$) направлена вперёд.
• Сила сопротивления ($F_s$) направлена назад (противодействует тяге).

Таким образом, результирующая сила в горизонтальном направлении будет разностью силы тяги и силы сопротивления:

Поскольку результирующая сила в горизонтальном направлении равна нулю, это означает, что скорость птицы в горизонтальном направлении не изменится.

2. Изменение высоты полёта птицы

Подъёмная сила ($F_p$) уравновешивает силу тяжести ($F_{тяж}$), так как их модуль равен 68 Н и направлены они вертикально противоположно друг другу. Это означает, что вертикальная составляющая силы уравновешена, и птица не будет ни подниматься, ни опускаться. То есть высота полёта не изменится.

3. Результирующая сила в горизонтальном направлении

Мы уже рассчитали, что результирующая сила в горизонтальном направлении:

4. Результирующая сила в вертикальном направлении

Поскольку подъёмная сила уравновешивает силу тяжести, результирующая сила в вертикальном направлении также равна нулю:

5. Общая результирующая сила на птицу

Если в горизонтальном и вертикальном направлениях результирующие силы равны нулю, то и общая результирующая сила на птицу также будет равна нулю:

Ответы:

• Как изменится скорость птицы в горизонтальном направлении?
  Скорость не изменится.

• Как изменится высота полёта птицы?
  Высота полёта не изменится.

• Чему равна результирующая сила в горизонтальном направлении?
  $F_x = 0 \, \text{Н}$

• Чему равна результирующая сила в вертикальном направлении?
  $F_y = 0 \, \text{Н}$

• Чему равна результирующая сила, действующая на птицу?
  $F_{\text{рез}} = 0 \, \text{Н}$