Fator de carga e como a velocidade afeta isso?

Um loop é um círculo vertical, então ambos são não é tão diferente de um para o outro.

Primeiro, vamos verificar quão viáveis ​​são as suposições. A equação para o fator de carga $ n_z $ em um círculo horizontal é a soma vetorial da gravidade e a força centrífuga necessária para um círculo com velocidade $ v $ e raio $ R $: $$ n_z = \ sqrt {1 + \ frac {v ^ 4} {g ^ 2 \ cdot R ^ 2}} $$ que sai como 5.83 com os parâmetros fornecidos na sua pergunta. Isso é igual a um ângulo de bancada de 89 ° e qualifica esse círculo como um loop horizontal. Observe que o fator de carga limite para aeronaves GA acrobáticas é $ n_z $ = 6. Não há muitas aeronaves que possam sustentar esse fator de carga sem perda de altitude ou pós-combustão completa.

As posições angulares significam as estações ao longo do círculo: 90 ° é um quarto de círculo e 360 ° é o círculo completo. Obviamente, se o impulso for suficiente, o fator de carga será o mesmo em todo o círculo, no caso do 1 da sua pergunta.

A parte 2 não é muito mais difícil de responder: aqui precisamos subtrair a perda de energia cinética sustentada na subida ou recuperada na fase de descida do loop. A energia potencial obtida ao escalar o 300 m é massa vezes a aceleração gravitacional vezes a altura, portanto a perda de velocidade é $$ \ frac {1} {2} \ cdot (v_1 ^ 2-v_2 ^ 2) = g \ cdot h $$ com $ v_1 $ a velocidade inicial de 130 m / se $ v_2 $ a velocidade final após a subida por uma altura $ h $. Usando os valores em sua pergunta novamente, a velocidade final para o primeiro 300 m é 104.597 m / s ou cerca de 105 m / s e para o segundo 300 m é 71.638 m / s. Portanto, a resposta para a velocidade é 105 m / s em 90 ° e 270 ° e 71.64 m / s em 180 °.

Agora use essas velocidades para calcular o fator de carga nesses pontos. Dica: No início do loop, é $ n_z $ = 6.74.

b) significa reto em um loop vertical com um raio 300m, com o fator de carga calculado na posição das horas 9, à medida que a velocidade diminui e G aumenta no lado superior, posição das horas 12 como velocidade e G atinge um mínimo no topo invertido, e a posição 3 em velocidade e G está aumentando no lado negativo, tudo devido apenas à gravidade. O ângulo do banco não é um fator e pode ser considerado vôo "nivelado" dessa perspectiva.

a) significa o fator de carga em uma curva de nível de raio 300 m, em qualquer ângulo de inclinação necessário para atingir esse raio a uma constante 130 m / s.

A pergunta deve terminar com "loop e turn" em vez de apenas loop, e eu suponho que os negócios 90, 180, 270 também se apliquem aos locais equivalentes no turno de nível no caso de a) (e eu presumo que seja o mesmo número em cada local na curva de nível).

A pergunta está muito mal feita, mas é assim que eu a interpretaria para se contentar com o que é apresentado. Entre a confusão entre repetição e volta e os erros de digitação como "id" para "é", o redator do exame precisa de algum treinamento corretivo. Portanto, se você errar a resposta, e é importante, eu protestaria se isso fosse viável.

I don't entirely understand what they mean. 90, 180 and 270 don't seem like banking angles

Eles não são. Eles são a posição dentro do loop. Onde a pergunta diz:

Determine the load factor for (1.) and (2.) when the aircraft is a the 90, 180- and 270-degrees position within the loop.

Eu sugeriria analisá-lo como:

Determine the load factor for

• (the turn) and
• (the 90, 180- and 270-degrees positions within the loop).

.

Does it mean that at 90 degrees it has travelled 300 m vertically and its velocity will decrease based only on the gravity?

Sim. Desde a entrada (na posição de grau 0) até a posição de grau 90, ela é movida para cima em um raio, que é 300m.

Also, does the question assume 0 banking angle?

Haverá um ângulo de bancada diferente de zero na curva. Eu assumiria um ângulo zero do banco para o loop.