Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии механической системы «самолет+летчик»:
mgh + (mv^2)/2 = const,
где m — масса системы, h — высота полета над землей, v — скорость самолета, g — ускорение свободного падения.
В нижней точке петли Нестерова потенциальная энергия системы равна нулю, так как кинетическая энергия полностью превращается в потенциальную энергию упругих сил, а затем снова в кинетическую энергию полета.
Таким образом, уравнение закона сохранения энергии примет вид:
(mv^2)/2 = mgh,
откуда
v = sqrt(2gh) = sqrt(2 * 9.81 м/с^2 * 250 м) ≈ 70.7 м/с.
Все величины в системе СИ. Ответ: скорость самолета при полете в нижней точке петли Нестерова равна примерно 70.7 м/с.