. Автомобиль трогается с места и с постоянным тангенциальным ускорением разгоняется по горизонтальному участку дороги. Этот участок представляет собой дугу окружности радиуса R =100 ми угловой мерой α= 1/(2√3). С какой максимальной скоростью автомобиль может выехать на прямолинейный участок дороги? Все колёса автомобиля ведущие. Между шинами и дорогой существует трение (коэффициент трения µ = 0,2).
Для того чтобы найти максимальную скорость, с которой автомобиль может выехать на прямолинейный участок дороги, сначала найдем ускорение автомобиля на дуге.
Так как угловая мера α = 1/2√32√32√3, то длина дуги l, по которой движется автомобиль, равна:
l = R α = 100 1/2√32√32√3 ≈ 28,87 м
Переведем это в радианы:
θ = l/R ≈ 0,29 рад
Так как ускорение тангенциальное, то
a = v^2/R
где v - скорость автомобиля.
Также известно, что трение равно Fтр = µ N, где N - нормальная реакция опоры дороги и равна N = m g, где m - масса автомобиля, g - ускорение свободного падения.
Так как Fтр = m * a, то:
µ m g = m * a
a = µ * g
Подставляем это в уравнение для тангенциального ускорения:
µ * g = v^2/R
v = √µ<em>g</em>Rµ <em> g </em> Rµ<em>g</em>R = √0,2<em>9,8</em>1000,2 <em> 9,8 </em> 1000,2<em>9,8</em>100 ≈ 14,0 м/с
Таким образом, максимальная скорость, с которой автомобиль может выехать на прямолинейный участок дороги, равна примерно 14,0 м/с или около 50,4 км/ч.
Для того чтобы найти максимальную скорость, с которой автомобиль может выехать на прямолинейный участок дороги, сначала найдем ускорение автомобиля на дуге.
Так как угловая мера α = 1/2√32√32√3, то длина дуги l, по которой движется автомобиль, равна:
l = R α = 100 1/2√32√32√3 ≈ 28,87 м
Переведем это в радианы:
θ = l/R ≈ 0,29 рад
Так как ускорение тангенциальное, то
a = v^2/R
где v - скорость автомобиля.
Также известно, что трение равно Fтр = µ N, где N - нормальная реакция опоры дороги и равна N = m g, где m - масса автомобиля, g - ускорение свободного падения.
Так как Fтр = m * a, то:
µ m g = m * a
a = µ * g
Подставляем это в уравнение для тангенциального ускорения:
µ * g = v^2/R
v = √µ<em>g</em>Rµ <em> g </em> Rµ<em>g</em>R = √0,2<em>9,8</em>1000,2 <em> 9,8 </em> 1000,2<em>9,8</em>100 ≈ 14,0 м/с
Таким образом, максимальная скорость, с которой автомобиль может выехать на прямолинейный участок дороги, равна примерно 14,0 м/с или около 50,4 км/ч.