Для того чтобы найти максимальную скорость, которую может развить автомобиль на подвесном мосту, нам нужно использовать физические принципы, связанные с центростремительным ускорением и силой тяжести.
Давайте разберем задачу шаг за шагом:
- Определим массу автомобиля:
- Масса автомобиля составляет 1,5 тонны, что равно 1500 кг.
- Определим силу тяжести:
- Сила тяжести (F_g) рассчитывается по формуле: F_g = m * g, где g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).
- Таким образом, F_g = 1500 кг * 9,81 м/с² = 14715 Н.
- Определим максимальную допустимую силу:
- Мост способен выдерживать нагрузку в 18 кН, что равно 18000 Н.
- Определим центростремительную силу:
- Центростремительная сила (F_c) необходима для поддержания движения по круговой траектории и рассчитывается по формуле: F_c = (m * v²) / r, где v – скорость, r – радиус вогнутости.
- В данной задаче r = 200 м.
- Установим уравнение для максимальной скорости:
- Сила, которую может выдержать мост, должна быть равна центростремительной силе: F_c = F_max.
- Таким образом, (m * v²) / r = 18000 Н.
- Подставим известные значения: (1500 кг * v²) / 200 м = 18000 Н.
- Решим уравнение для v:
- 1500 * v² = 18000 * 200.
- 1500 * v² = 3600000.
- v² = 3600000 / 1500.
- v² = 2400.
- v = √2400.
- v ≈ 49,0 м/с.
Ответ: Максимальная скорость, которую может развить автомобиль, составляет примерно 49,0 м/с.