Péndulo en un avión que gira

Question

Mi amigo y yo estamos discutiendo sobre lo que ocurre con un péndulo colgado dentro de un avión durante un giro. Suponiendo que el avión realiza un giro coordinado estándar de 1 G, ¿cómo reacciona el péndulo?

Creo que como el péndulo está unido a la cuerda, es arrastrado por el avión y estará en alineación exacta con el ángulo de inclinación del avión. Mi amigo dice que el péndulo tiene un peso y estará entre el ángulo de inclinación del avión y paralelo a la gravedad terrestre.

Mi línea de pensamiento es que como el avión produce una sustentación que debe ser mayor que el peso, que la fuerza neta que actúa sobre el péndulo está en línea con el ángulo de inclinación del avión. Dado que el péndulo está unido al avión, no veo cómo su peso puede ser calculado de manera diferente, incluso si está siendo tirado por la cuerda que es levantada por el avión.

Puede alguien explicar cómo reaccionaría el péndulo y las fuerzas que actúan.

Answer 1

En resumen, tienes razón, el péndulo tiene un ángulo con respecto al vector gravedad, pero tu marco de referencia tiene este mismo ángulo, lo que hace que estén alineados.

Un giro coordinado 1-G es un giro tal que la componente horizontal de la sustentación es igual y opuesta a la fuerza generada por la aceleración centrífuga. Por ejemplo, así:

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El péndulo experimentará la misma aceleración que el avión, es decir, la gravedad y la aceleración centrífuga.

Todo depende del marco de referencia, ya que éste define lo que se ve como abajo, y de lado.

Un observador externo, que define hacia abajo en la dirección del vector gravedad, dirá que hay un ángulo entre el péndulo y la dirección "hacia abajo".

Si estás en el plano, y defines abajo como el lugar donde están tus pies (por lo tanto en la dirección opuesta a la elevación), verás que el péndulo se alinea con tus pies, y por lo tanto no habrá ningún ángulo entre "abajo" y el péndulo.