Relativní rychlost letadla: Podrobná fakta

Teorie relativity se zabývá relativním pohybem objektu k jiné vztažné soustavě. Popisuje pohyb mezi dvěma různými snímky, které se vzájemně ovlivňují.

Relativní rychlost je jedním z termínů, které popisují relativní pohyb mezi dvěma tělesy. Je to rychlost objektu pozorovaného pozorovatelem v jiném snímku, buď ve stacionárním nebo pohyblivém snímku. Relativní rychlost letadla se týká pohybu letadla ve vzduchu měřeného pozorovatelem v jiném snímku.

V tomto příspěvku se dozvíte o relativní rychlost roviny v různých aspektech.

Jaká je relativní rychlost letadla?

Všichni v dětství velmi rádi sledujeme letadlo ze země. Rychlost, kterou se letadlo pohybuje, pozorujeme. Letadlo se pohybuje a je v jiné vztažné soustavě a my jsme na zemi v klidovém stavu.

Relativní rychlost letadla je definována jako ""rychlost letadla pohybujícího se ve vzduchu je měřena pozorovatelem v jiném snímku, buď stacionárním, nebo pohybujícím se stejnou nebo proměnnou rychlostí."" Pohyb letadla ve vzduchu je ovlivněn různé aerodynamické faktory, které mohou nebo nemusí ovlivnit rychlost letadla.

Relativní rychlost letadla je spojena s rychlostí vzduchu nebo rychlostí větru. Relativní rychlost letadla měřená ve vzduchu se liší od rychlosti měřené na zemi. Toto tvrzení znamená, že pokud měříte rychlost letadla ve vzduchu, naměřená hodnota rychlosti se liší od hodnoty získané od pozorovatele, který měřil rychlost letadla od země.

To skutečně říká, že rychlost není přesná; je relativní vůči snímku a pozorovateli, který událost pozoruje. Zajímavostí je, že relativní rychlost letadla pro cestující sedící uvnitř letadla je nulová, protože jsou ve stejné vztažné soustavě.

Jak zjistit relativní rychlost letadla?

Abychom našli relativní rychlost letadla vzhledem k jiné vztažné soustavě, uvažujme příklad pozorovatele na zemi, který měří rychlost letadla letícího ve vzduchu.

Vzhledem k tomu, že letadlo letí ve vzduchu, bude rychlost vzduchu ovlivňovat rychlost letadla, takže je nutné pochopit rychlost vzduchu v letadle. Pomocí rychlosti letadla ve vzduchu a rychlosti vzduchu na zemi lze snadno vypočítat rychlost letadla měřenou na zemi.

Nechť v_PG být rychlost letadla měřená na zemi a v_PA je rychlost letadla ve vzduchu a v_GA být rychlost vzduchu na zemi. Pomocí zákona sčítání vektorů je rychlost letadla vzhledem k zemi dána vztahem

v_PG = v_PA+v_GA

Zde jsme vzali rychlost vzduchu na zemi, protože pozorovatel na zemi je nehybný a pouze tam je pohyb vzduchu společný v obou rámech. Rychlost vzduchu na zemi tedy pomáhá najít relativní rychlost letadla na zemi.

Předpokládejme, že se letadlo pohybuje rychlostí 250 mil za hodinu vzhledem ke vzduchu a rychlost vzduchu na zemi je 80 mil za hodinu, fouká svisle na východě, svírá úhel 60°, pak relativní rychlost rovinu vzhledem k zemi lze zapsat následovně.

Z výše uvedeného vzorce jsme vědět, že relativní rychlost roviny vzhledem k zemi je

v_PG = v_PA+v_GA

Velikost magnetu relativní rychlost letadla k zemi se dává jako

Kde; i a j jsou jednotkový vektor. Jednotkový vektor j je 0, protože složky j podél země jsou nulové.

Velikost rychlosti vzduchu na zemi se udává jako

Při řešení výše uvedené rovnice dostaneme

Protože

a

Velikost relativní rychlosti letadla ve vzduchu je dána vztahem

Na řešení pro y-komponenty, dostaneme

Zde záporné znaménko znamená, že pohyb letadla je v opačném směru než proudící vzduch.

A pro c-komponenty dostáváme

Velikost libovolných dvou složek je dána vztahem

Pomocí této rovnice můžeme řešit x-složky; protože známe hodnotu rychlosti letadla vzhledem ke vzduchu.

Nahrazení hodnoty v_PA a v_Y a pak přeskupením dostaneme v_x as

v_x = 240.2 mph

Směr vektoru je dán vztahem

Φ=16.06°.

Toto udává rychlost letadla vzhledem k zemi spolu s velikostí a směrem, protože rychlost je vektorová veličina.

Jaký je vzorec pro získání relativní rychlosti letadla?

Pohyb letadla ve vzduchu souvisí s pohybem vzduchu a pozorovatelem pozorujícím na zemi.

Pokud potřebujeme zjistit relativní rychlost letadla na zemi, musíme vzít v úvahu rychlost letadla ve vzduchu a rychlost vzduchu na zemi. Nechť v_AB je rychlost letadla vzhledem k zemi, v_BC je rychlost vzduchu v zemi a v_AC je rychlost letadla ve vzduchu, pak vzorec bude

v_AB=v_BC+v_AC

Pokud má být rychlost letadla měřena pouze vzhledem ke vzduchu, nechť v_A být rychlost vzduchu a v_B být rychlost letadla, pak vzorec bude

v_AB = v_A-PROTI_B

Oba vzorce jsou použitelné pro všechny typy relativní rychlosti s ohledem na jakýkoli referenční rámec.

Význam relativní rychlosti letadla

• Pochopení relativní rychlosti letadla vysvětluje, proč vzlétání a přistání probíhá na různých drahách v různé dny. Jak vzlet, tak přistání letadla jsou spojeny se směrem větru, který vyžaduje nižší pozemní rychlost, aby se dostal do vzduchu.
• Relativní rychlost letadla hraje zásadní roli při řízení leteckého provozu.
• Rychlost letadla ve vzduchu se nazývá rychlost vzduchu, rychlost vzduchu na zemi se nazývá rychlost větru a rychlost letadla vzhledem k zemi se nazývá pozemní rychlost, což nám pomáhá pochopit fungování aerodynamické tunely a let draků.

Často kladené otázky

Jaká je role relativní rychlosti při řízení letového provozu?

Od relativní rychlost určuje směr větru, může řídit letecký provoz.

Generování aerodynamického vztlaku, který specifikuje pohyb letadla, odpovídá relativní rychlosti letadla a vzduchu. Nemůžeme však vypočítat vzdušnou rychlost přímo, abychom mohli vypočítat relativní rychlost letadla vzhledem k zemi, což pomáhá najít vzdušnou rychlost. Tato rychlost popisuje rychlost letadla ve vzdušném prostředí a může pomoci pilotovi převzít kontrolu nad letadlem, aby mohl být řízen letový provoz.

Mění se relativní rychlost se vzdáleností?

Ne, relativní rychlost se nemění; zůstane stejný, dokud budete sledovat pohyb ze stejného snímku.

Projekt relativní rychlost se týká pouze pozorování. Například, měříte rychlost kola pohybujícího se určitou rychlostí z auta, které je od kola vzdáleno jeden metr. I když se kolo pohybuje rychleji a pohybuje se 2 m od vás, dostanete relativní rychlost stejnou, protože jste vzhledem k tomuto kolu urazili určitou vzdálenost.

Jaký význam má relativní rychlost?

Relativní rychlost je důležitá pro pochopení interakce mezi dvěma objekty v různých snímcích.

V zásadě nám relativní rychlost pomáhá pochopit, zda je objekt v klidu nebo v pohybu. Pojem relativní rychlosti nám pomáhá vypočítat rychlost hvězd a asteroidů vzhledem k Zemi. Je také nápomocný při procesu odpalování rakety a určování rychlosti.

Také čtení:

• Jak měřit rychlost v magnetohydrodynamice
• Může být rychlost záporná
• Jak najít kinetickou energii bez rychlosti
• Jak zjistit rychlost z elektrického pole
• Jak zjistit rychlost se zrychlením a hmotností
• Jak zjistit kinetickou energii při dané hmotnosti a rychlosti
• Koeficient odporu a rychlost
• Jak zjistit rychlost v kvantové chromodynamice
• Úhlové posunutí a úhlová rychlost
• Jak najít kinetickou energii bez rychlosti