Для решения задачи нужно выделить две составляющие силы трения:
Сначала найдем радиус кривизны моста:
R=50м R = 50 м R=50м
C использованием закона сохранения энергии найдем значение ускорения:
Ec+E<em>p=E</em>полная E_c + E<em>p = E</em>{\text{полная}} Ec +E<em>p=E</em>полная
mgh+mv22=mv022 mgh + \frac{mv^2}{2} = \frac{mv_0^2}{2} mgh+2mv2 =2mv02
gh+v22=v022 gh + \frac{v^2}{2} = \frac{v_0^2}{2} gh+2v2 =2v02
9,8h+1022=02 9,8h + \frac{10^2}{2} = \frac{0}{2} 9,8h+2102 =20
9,8h=50 9,8h = 50 9,8h=50
h=509,8=5,1м h = \frac{50}{9,8} = 5,1 м h=9,850 =5,1м
Значит, высота моста - 5,1 м.
Вычислим радиус кривизны, используя формулу:
R=h+v22g=5,1+1002⋅9,8=5,1+5,1=10,2м R = h + \frac{v^2}{2g} = 5,1 + \frac{100}{2\cdot9,8} = 5,1 + 5,1 = 10,2 м R=h+2gv2 =5,1+2⋅9,8100 =5,1+5,1=10,2м
Теперь можно найти значение силы трения, направленной к центру окружности:
FTc=m⋅v2R=200⋅10010,2=1960Н F_{Tc} = m \cdot \frac{v^2}{R} = 200 \cdot \frac{100}{10,2} = 1960 Н FTc =m⋅Rv2 =200⋅10,2100 =1960Н
Так как коэффициент трения равен 0,3, то значение силы трения направленной к вершине моста равно:
F<em>Te=F</em>Tc⋅μ=1960⋅0,3=588Н F<em>{Te} = F</em>{Tc} \cdot \mu = 1960 \cdot 0,3 = 588 Н F<em>Te=F</em>Tc⋅μ=1960⋅0,3=588Н
Итак, сила трения, действующая на сани при прохождении верхней точки моста, равна 588 Н.
Для решения задачи нужно выделить две составляющие силы трения:
Сила трения, направленная к центру окружности - FTcF_{Tc}FTc .Сила трения, направленная к вершине моста - FTeF_{Te}FTe .Сначала найдем радиус кривизны моста:
R=50м R = 50 м R=50м
C использованием закона сохранения энергии найдем значение ускорения:
Ec+E<em>p=E</em>полная E_c + E<em>p = E</em>{\text{полная}} Ec +E<em>p=E</em>полная
mgh+mv22=mv022 mgh + \frac{mv^2}{2} = \frac{mv_0^2}{2} mgh+2mv2 =2mv02
gh+v22=v022 gh + \frac{v^2}{2} = \frac{v_0^2}{2} gh+2v2 =2v02
9,8h+1022=02 9,8h + \frac{10^2}{2} = \frac{0}{2} 9,8h+2102 =20
9,8h=50 9,8h = 50 9,8h=50
h=509,8=5,1м h = \frac{50}{9,8} = 5,1 м h=9,850 =5,1м
Значит, высота моста - 5,1 м.
Вычислим радиус кривизны, используя формулу:
R=h+v22g=5,1+1002⋅9,8=5,1+5,1=10,2м R = h + \frac{v^2}{2g} = 5,1 + \frac{100}{2\cdot9,8} = 5,1 + 5,1 = 10,2 м R=h+2gv2 =5,1+2⋅9,8100 =5,1+5,1=10,2м
Теперь можно найти значение силы трения, направленной к центру окружности:
FTc=m⋅v2R=200⋅10010,2=1960Н F_{Tc} = m \cdot \frac{v^2}{R} = 200 \cdot \frac{100}{10,2} = 1960 Н FTc =m⋅Rv2 =200⋅10,2100 =1960Н
Так как коэффициент трения равен 0,3, то значение силы трения направленной к вершине моста равно:
F<em>Te=F</em>Tc⋅μ=1960⋅0,3=588Н F<em>{Te} = F</em>{Tc} \cdot \mu = 1960 \cdot 0,3 = 588 Н F<em>Te=F</em>Tc⋅μ=1960⋅0,3=588Н
Итак, сила трения, действующая на сани при прохождении верхней точки моста, равна 588 Н.