Похожие вопросы
2025-10-24 20:03:40
При какой скорости автомобиля, движущегося по центру вогнутого моста с радиусом 100 м, сила давления составит 25 кН, если масса автомобиля равна 2 т?
Физика 8 класс Динамика скорость автомобиля вогнутый мост сила давления радиус моста масса автомобиля физика 8 класс Новый
2025-10-24 20:03:58
Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон Ньютона и формулу для центростремительного ускорения. Давайте разберем шаги решения.
Шаг 1: Определение сил, действующих на автомобильКогда автомобиль движется по вогнутому мосту, на него действуют две основные силы:
- Сила тяжести (mg), направленная вниз;
- Сила давления (N), которая указывает вверх.
Сила давления в данном случае равна 25 кН, что равно 25000 Н. Масса автомобиля составляет 2 т, что равно 2000 кг. Сила тяжести рассчитывается по формуле:
mg = m * g, где g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения).
Шаг 2: Расчет силы тяжестиТеперь подставим значения:
mg = 2000 кг * 9.81 м/с² = 19620 Н.
Шаг 3: Уравнение силНа автомобиле действуют две силы, и в данном случае мы можем записать уравнение:
N - mg = m * a, где a - центростремительное ускорение.
Подставим значения:
25000 Н - 19620 Н = 2000 кг * a.
Теперь найдем a:
25000 Н - 19620 Н = 5370 Н.
5370 Н = 2000 кг * a.
Следовательно, a = 5370 Н / 2000 кг = 2.685 м/с².
Шаг 4: Центростремительное ускорениеЦентростремительное ускорение также можно выразить через скорость и радиус:
a = v² / r, где v - скорость автомобиля, r - радиус кривизны моста.
Подставим известные значения:
2.685 м/с² = v² / 100 м.
Шаг 5: Решение уравнения для скоростиТеперь выразим v:
v² = 2.685 м/с² * 100 м.
v² = 268.5 м²/с².
Теперь найдем v, взяв корень из обеих сторон:
v = √(268.5 м²/с²) ≈ 16.4 м/с.
Ответ:Скорость автомобиля, при которой сила давления составит 25 кН, равна примерно 16.4 м/с.