1. Lietanie neškodí vzorové riešenie

Pozrime sa najprv na to, čo sa deje s autom, keď zatáča do strany. Kubko otočí volantom a kolesá auta sa vychýlia (otočia). Trenie medzi vozovkou a kolesami spôsobí, že auto nepokračuje v priamočiarom pohybe, ale začne sa pohybovať po kružnici. Kým Kubko neotočil volant, pohyboval sa po priamke, a teda neexistovali žiadne sily, ktoré by pôsobili „zboku“ (kolmo na smer pohybu). V momente, ako Kubko otočil volantom, začala na neho pôsobiť odstredivá sila, ktorá ho tlačila smerom doboku (von zo zákruty).

Malá odbočka: Uvedomme si, že presne táto odstredivá sila spôsobí, že ak ideme autom v zákrute príliš rýchlo, odstredivá sila prekročí hranicu pokojového trenia medzi pneumatikami a vozovkou a dostaneme šmyk. Čo sa s tým dá robiť? Vieme zväčšovať súčiniteľ pokojového trenia (napríklad zdrsniť časť cesty), zväčšiť normálovú silu (napríklad pridať na auto spojler), alebo zmenšiť odstredivú silu. Odstredivú silu vieme zmenšiť tak, že pôjdeme pomalšie, alebo zariadime, aby nám až tak veľmi nevadila (t. j. nepôsobila celá smerom doboku). Ako také niečo urobiť? Možno ste si už niekedy všimli, že niektoré zákruty sú naklonené (klopené), a nie je to preto, že by sa tam nedala postaviť vodorovná zákruta. Často takéto zákruty bývajú napríklad na pretekárskych okruhoch. Dôvod, prečo takéto zákruty existujú je nasledovný: Ak je zákruta klopená, časť odstredivej sily sa rozloží tak, že tlačí auto smerom „dole“, teda zväčšuje normálovú silu. A to je už niečo veľmi podobné, ako v prípade lietadla.

Začnime s predstaviteľnejším príkladom ako je lietanie, a to s bicyklovaním. Pri zatáčaní na bicykli sme sa intuitívne naučili, že sa treba nakoniť do tej strany, do ktorej zatáčame. Prečo to tak je? Vo vodorovnom smere na cyklistu pôsobí trecia sila a v zvislom smere normálová sila spolu s gravitačnou silou. Výsledná sila je rovná dostredivej sile. Ak sa presunieme do neinerciálnej sústavy spojenej s cyklistom, musíme pridať ešte aj odstredivú silu, ktorá je rovnako veľká ako dostredivá, ale smerovo opačne orientovaná, a preto cyklista necíti, že ho niečo tlačí do strany.

Ako je to však s lietaním? Možno sa vám viacerým zdalo tvrdenie úlohy neintuitívne, ale dá sa nájsť pomerne veľa videí (napríklad https://youtu.be/KxMMPgh9e2U alebo https://youtu.be/zG9Xsb0YPYg), kde vidno, že sa také niečo v realite deje. Je to však trochu podobné ako bicyklovanie. Ak sa lietadlo nakloní, tak okrem gravitačnej sily \(F_g\), naň pôsobí sila \(F_L\) (vztlaková), ktorá udržuje lietadlo vo vzduchu. Ďalej naň pôsobí sila \(F_1\), ktorá je zodpovedná za zatáčanie, čiže je rovná dostredivej sile \(F_d\). Keď sa presunieme do neinerciálnej vzťažnej sústavy spojenej s lietadlom, musíme zarátať aj odstredivú silu \(-F_d\), ktorá sa vykompenzuje so silou \(F_2\) a Kubko tak necíti, že by ho do strany tlačila nejaká sila.

Na záver ešte niekoľko poznámok z leteckej praxe: To, že lietadlá robia také zákruty aby výslednica síl nesmerovala doboku nie je náhoda. Je to to, čo je náplňou prvých niekoľko hodín v leteckom výcviku, a takto správna zákruta sa volá „koordinovaná“, keďže vyžaduje koordináciu všetkých troch ovládacích prvkov (výškovka, smerovka a krídelká). Takáto koordinovaná zákruta sa dá urobiť pri stúpaní, klesaní, a môže mať ľubovoľný¹ náklon.

V prípade, že smer výslednej sily nie jej zhodná s náklonom, ale smeruje von zo zákruty, tak smer, ktorým lietadlo smeruje nie je dotyčnica s jeho trajektóriou, ale smeruje smerom viac dovnútra zákruty. Takáto zákruta sa volá sklzová. V opačom prípade, ak sila smeruje dovnútra zákruty, je zákruta výklzová. Dôvod prečo sa lietajú koordinované zákruty je ten, že pri nich má lietadlo najmenší odpor (neletí bokom) a dochádza v najmenšej miere k nerovnomernému obtekaniu krídel, ktoré na malých rýchlostiach môže spôsobiť stratu vztlaku na jednom krídle.

Na to, aby pilot vedel, aká je výslednica síl pôsobiaca na lietadlo (aspoň teda smerom doprava/doľava) existuje prístroj nazývaný „gulička“.

V prípade, že výslednica síl pôsobí do niektorej strany, je tak vychýlená aj gulička. Pilot takúto odchýlku opravuje podľa ľudového porekadla „Kam gulička, tam nožička, alebo kontra krídelkami.“ (Nožička preto, lebo nohami sa na lietadle ovláda smerovka.)