એક વિમાન અચળ ઝડપથી સમક્ષિતિજ ઉડ્ડયનમાં છે અને બેમાંની દરેક પાંખનું ક્ષેત્રફળ $25\, m^2$ છે. જો પાંખની નીચેની સપાટીએ વેગ $180\, km/h$ અને ઉપરની સપાટીએ વેગ $234\, km/h$ હોય, તો વિમાનનું દળ શોધો. (હવાની ઘનતા $1 \,kg\, m^{-3}$ લો .) 
  • A$3600$
  • B$4000$
  • C$5600$
  • D$4400$
Medium
Download our app for free and get startedPlay store
b
The area of the wings of the plane, \(A=2 \times 25=50 m ^{2}\)

Speed of air over the lower wing, \(V_{1}=180 km / h =50 m / s\)

Speed of air over the upper wing, \(V_{2}=234 km / h =65 m / s\)

Density of air, \(\rho=1 kg m ^{-3}\)

Pressure of air over the lower wing \(=P_{1}\)

Pressure of air over the upper wing \(=P_{2}\)

The upward force on the plane can be obtained using Bernoulli's equation as:

\(P_{1}+\frac{1}{2} \rho V_{1}^{2}=P_{2}+\frac{1}{2} \rho V_{2}^{2}\)

\(P_{1}-P_{2}=\frac{1}{2} \rho\left(V_{2}^{2}-V_{1}^{2}\right)\)

The upward force (\(F\)) on the plane can be calculated as:

\(\left(P_{1}-P_{2}\right) A\)

\(=\frac{1}{2} \rho\left(V_{2}^{2}-V_{1}^{2}\right) A\)

\(=\frac{1}{2} \times 1 \times\left((65)^{2}-(50)^{2}\right) \times 50\)

\(=43125 N\)

Using Newton's force equation, we can obtain the mass \((m)\) of the plane as:

\(F=m g\)

\(\therefore m=\frac{43125}{9.8}\)

\(=4400.51 kg\)

\(\sim 4400 kg\)

Hence, the mass of the plane is about \(4400\; kg\).

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    પવનની ટનલમાં એક નમૂના (model)ના વિમાન પરના પ્રયોગમાં પાંખની ઉપર અને નીચેની સપાટીઓ આગળ વહનની ઝડપ અનુક્રમે $70\, m\,s^{-1}$  અને $63\, m\, s^{-1}$ છે. જો પાંખનું ક્ષેત્રફળ $2.5\, m^2$ હોય તો પાંખ પર ઊર્ધ્વ ધક્કો (બળ) (lift) કેટલો હશે ? હવાની ઘનતા $1.3\, kg\, m^{-3}$ લો .
    View Solution
  • 2
    વિધાન : પ્રેશરકૂકરમાં પાણી ગરમ કરવામાં આવે છે.હવે કૂકરને સ્ટવ પરથી દૂર કરવામાં આવે છે. હવે કૂકરનું ઢાકનું ખોલતા પાણી પાછું ગરમ થવા લાગે છે.

    કારણ : પાણીમાં રહેલ અશુદ્ધિ તેનું ઉત્કલનબિંદુ ઘટાડે છે.

    View Solution
  • 3
    બંધ નળમાં જોડેલ મેનોમીટરનું અવલોકન $3.5 × 10^5 N/m^2$ છે,જયારે નળ શરૂ થાય ત્યારે મેનોમીટરનું અવલોકન $3.0 × 10^5 N/m^2 $ હોય,તો પાણીનો વેગ ........ $m/s$  થાય.
    View Solution
  • 4
    વિધાન : પરપોટો તળાવના તળિયેથી સપાટી પર આવે છે

    કારણ : તેની ત્રિજ્યા વધે છે

    View Solution
  • 5
    હવામાં $3 \,kg$ વજનના ધાતુના ગોળાને દોરી વડે એવી રીતે લટકાડવામાં આવે છે કે તે $0.8$ સાપેક્ષ ઘનતા ધરાવતા પ્રવાહીમાં સંપૂર્ણ ડૂબેલો રહે. ધાતુની સાપેક્ષ ઘનતા $10$ છે તો દોરીમાં તણાવ ......... $N$ છે.
    View Solution
  • 6
    પાણી ભરેલા પાત્રમાં તળિયે છિદ્ર પાડતાં  $10 min $ માં પાત્ર ખાલી થાય છે,જો પાત્ર અડધું ભરેલું હોય,તો ખાલી થતાં ...... $\min$ લાગે.
    View Solution
  • 7
    તરલનો શ્યાનતા ગુણાંક $0.02$ ધરાવતા તરલને $20 \,m ^2$ જેટલો આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા કન્ટેનરમાં ભરવામાં આવે છે. શ્યાનતાબળ બે સ્તરો વચ્ચે $1 \,N$ જેટલું હોય તો વેગ પ્રચલન ......... $s^{-1}$
    View Solution
  • 8
    $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ઘન ગોળાની દળ ઘનતા $\rho(\mathrm{r})=\rho_{0}\left(1-\frac{\mathrm{r}^{2}}{\mathrm{R}^{2}}\right),  0<\mathrm{r} \leq \mathrm{R}$ મુજબ આપવામાં આવે છે. ઓછામાં ઓછી કેટલી ઘનતા ધરાવતા પ્રવાહીમાં ગોળો તરશે?
    View Solution
  • 9
    નળમાથી પાણી નીચે તરફ $1.0\,ms^{-1}$ ના વેગથી નીકળે છે.નળના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $10^{-4}\,m^2$ છે. પાણીમાં દરેક જગ્યાએ દબાણ સમાન છે અને પ્રવાહ ધારારેખી છે.નળથી $0.15\,m$ નીચે પ્રવાહના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ કેટલું હશે? ($g = 10\,ms^{-2}$ )
    View Solution
  • 10
    $0.5\,m$ લંબાઈ ધરાવતો ઘન પાણી પર તરે છે જેનું $30\%$ કદ પાણીની અંદર છે. બ્લોક પર મહત્તમ ......$kg$ વજન મૂકી શકાય કે જેથી તે સંપૂર્ણ પાણીમાં ડૂબી ના જાય. [પાણીની ઘનતા $= 10^3\,kg/m^3$ ]
    View Solution