В.1 Автомобиль массой 2 т движется по выпуклому мосту, имеющему радиус кривизны 200 м, со скоростью...

Тематика Математика
Уровень 10 - 11 классы
действующая на автомобиль динамика центростремительная сила сила тяжести нормальное давление выпуклый мост скорость масса радиус кривизны.
0

В.1 Автомобиль массой 2 т движется по выпуклому мосту, имеющему радиус кривизны 200 м, со скоростью 36 км/ч. Найдите силу нормального давления в верхней точке траектории.

РЕШЕНИЕ ПОДРОБНО И ПОНЯТНО ПОЖАЛУЙСТА

avatar
задан 7 месяцев назад

2 Ответа

0

Для того чтобы найти силу нормального давления в верхней точке траектории автомобиля, мы можем воспользоваться равенством силы нормального давления и центробежной силы.

Сначала найдем центробежную силу, действующую на автомобиль в верхней точке траектории. Центробежная сила вычисляется по формуле: Fц = m*v^2/R

где Fц - центробежная сила, m - масса автомобиля, v - скорость автомобиля, R - радиус кривизны моста.

Подставляем известные значения: m = 2 т = 2000 кг, v = 36 км/ч = 10 м/с, R = 200 м.

Fц = 2000*10^2/200 = 1000 Н.

Теперь мы знаем, что сила нормального давления равна центробежной силе, но направлена в противоположную сторону. Таким образом, сила нормального давления в верхней точке траектории равна 1000 Н и направлена вниз.

avatar
ответил 7 месяцев назад
0

Для решения задачи о силе нормального давления в верхней точке выпуклого моста начнем с перевода всех данных в систему СИ.

  1. Масса автомобиля ( m = 2 ) тонны, что равно ( 2000 ) кг.
  2. Скорость ( v = 36 ) км/ч. Это значение нужно перевести в метры в секунду. Зная, что ( 1 ) км/ч ( = \frac{1}{3.6} ) м/с, получаем [ v = 36 \times \frac{1}{3.6} = 10 ) м/с.
  3. Радиус кривизны моста ( R = 200 ) м.

Далее, мы должны учесть, что в верхней точке траектории движения автомобиля на него действуют две силы: сила тяжести ( mg ), направленная вертикально вниз, и сила нормального давления ( N ), направленная из центра кривизны моста к автомобилю (также вертикально вверх в верхней точке).

В верхней точке моста автомобиль совершает круговое движение, и на него действует центростремительная сила, которая в данном случае обеспечивается разницей между силой тяжести и силой нормального давления. То есть [ mg - N = \frac{mv^2}{R}. ] Отсюда можем выразить силу нормального давления: [ N = mg - \frac{mv^2}{R}. ] Подставим численные значения: [ g = 9.8 ) м/с², [ N = 2000 \times 9.8 - \frac{2000 \times 10^2}{200}. ] [ N = 19600 - 1000 = 18600 ) Н.

Таким образом, сила нормального давления в верхней точке траектории равна 18600 Н (Ньютонов).

avatar
ответил 7 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме