Un avión de 90,000 libras originalmente volaba a 400 millas por hora horizontalmente. Apagó los motores y entró en un planeo de 5 grados. Después de 120 segundos, su velocidad había disminuido a 360 millas por hora. Se calcula la fuerza promedio de resistencia del aire (arrastre) aplicando el principio de impulso y cantidad de movimiento, considerando las fuerzas que actúan sobre el avión. El cálculo resulta en un arrastre promedio de 9210,6 libras durante los 120 segundos.

1. Ing.Miguel BulaPicón
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PROBLEMA 6
El piloto de un avión de 90.000 𝑙𝑏 que está originalmente volando
horizontalmente a una velocidad de 400 𝑚𝑖 ℎ⁄ corta toda la potencia del motor y
entra en una senda de planeo 5° como se muestra. Después de 120 𝑠 la
velocidad del aire es 360 𝑚𝑖 ℎ⁄ . calcular la fuerza de arrastre D promediado en
el tiempo (resistencia del aire al movimiento a lo largo de la trayectoria de
vuelo)
Solución:
Del DCL del aeroplano mostramos todas las fuerzas que actúan en el momento
que se apagan los motores
Las velocidades vamos a transformarlas de 𝑚𝑖 ℎ⁄ a 𝑝𝑖𝑒 𝑠⁄ de la siguiente
manera:
𝑣𝑥 = 360 𝑚𝑖 ℎ⁄ ×
5280𝑝𝑖𝑒
1𝑚𝑖
×
1ℎ
3600𝑠
= 528 𝑝𝑖𝑒 𝑠⁄
( 𝑣0) 𝑥 = 400 𝑚𝑖 ℎ⁄ ×
5280𝑝𝑖𝑒
1𝑚𝑖
×
1ℎ
3600𝑠
= 586,67 𝑝𝑖𝑒 𝑠⁄

2. Ing.Miguel BulaPicón
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Aplicando el principio de Impulso y Cantidad de movimiento en sentido del
movimiento, tenemos:
↙ ∫∑ 𝐹𝑥 𝑑𝑡 = 𝑚( 𝑣𝑥 − ( 𝑣0) 𝑥) → ↙ ∫∑ 𝐹𝑥 𝑑𝑡 =
𝑊
𝑔
( 𝑣𝑥 − ( 𝑣0) 𝑥)
Reemplazando valores, tenemos:
(90.000 sin 5° − 𝐷)(120𝑠) =
90000𝑙𝑏
32,2 𝑝𝑖𝑒 𝑠2⁄
(528 𝑝𝑖𝑒 𝑠⁄ − 586,67 𝑝𝑖𝑒 𝑠⁄ )
𝐷 = 90.000sin 5° +
90000𝑙𝑏
(32,2 𝑝𝑖𝑒 𝑠2⁄ )(120𝑠)
(586,67 𝑝𝑖𝑒 𝑠⁄ − 528 𝑝𝑖𝑒 𝑠⁄ ) = 𝟗𝟐𝟏𝟎,𝟔𝒍𝒃 ↗