Физика с решением При движении по выпуклому мосту, радиус кривизны которого R = 25 м, автомобиль давит с силой F = 5500 Н на мост в точке, направление на которую из центра кривизны составляет с направлением вертикали угол α = 60°. Какова скорость автомобиля? Масса автомобиля m = 5500 кг, g = 10 м/с2.
Для начала найдем радиус центростремительного ускорения автомобиля: Rc = R cos(α) Rc = 25 м cos(60°) = 25 м * 0.5 = 12.5 м
Центростремительная сила будет равна: Fc = m * v² / Rc
где m - масса автомобиля, v - скорость автомобиля.
Также учитываем силу реакции опоры моста: Fr = m g sin(α) Fr = 5500 кг 10 м/с² sin(60°) = 55000 Н * 0.87 = 47850 Н
Согласно 2-му закону Ньютона: Fc = F + Fr m v² / Rc = 5500 Н + 47850 Н 5500 кг v² / 12.5 м = 53350 Н 5500 кг v² = 53350 Н 12.5 м 5500 кг * v² = 666875 Н м v² = 666875 Н м / 5500 кг v² = 121.25 м²/с² v = √121.25 м/с v ≈ 11 м/с
Для начала найдем радиус центростремительного ускорения автомобиля:
Rc = R cos(α)
Rc = 25 м cos(60°) = 25 м * 0.5 = 12.5 м
Центростремительная сила будет равна:
Fc = m * v² / Rc
где m - масса автомобиля, v - скорость автомобиля.
Также учитываем силу реакции опоры моста:
Fr = m g sin(α)
Fr = 5500 кг 10 м/с² sin(60°) = 55000 Н * 0.87 = 47850 Н
Согласно 2-му закону Ньютона:
Fc = F + Fr
m v² / Rc = 5500 Н + 47850 Н
5500 кг v² / 12.5 м = 53350 Н
5500 кг v² = 53350 Н 12.5 м
5500 кг * v² = 666875 Н м
v² = 666875 Н м / 5500 кг
v² = 121.25 м²/с²
v = √121.25 м/с
v ≈ 11 м/с
Скорость автомобиля равна 11 м/с.