Определить давление автомобиля массой т = 2 т на конструкцию в наивысшей точке мертвой петли диаметром D = 19.08 м. Скорость автомобиля в этот момент времени: v = 36.9 км/ч.
Другие предметы Университет Давление и силы в механике давление автомобиля теоретическая механика мёртвая петля масса автомобиля скорость автомобиля диаметр петли расчет давления физика автомобиля механика движения университетская механика
Для определения давления автомобиля на конструкцию в наивысшей точке мертвой петли, нам необходимо рассмотреть несколько шагов.
Масса автомобиля t = 2 т = 2000 кг.
Диаметр D = 19.08 м, следовательно, радиус R = D / 2 = 19.08 м / 2 = 9.54 м.
Скорость v = 36.9 км/ч. Чтобы перевести в м/с, используем формулу:
v = 36.9 * (1000 / 3600) = 10.25 м/с.
Центростремительное ускорение a_c можно найти по формуле:
a_c = v² / R.
Подставляем значения:
a_c = (10.25)² / 9.54 ≈ 11.07 м/с².
Сила тяжести F_g = m * g, где g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения).
F_g = 2000 * 9.81 ≈ 19620 Н.
Центростремительная сила F_c = m * a_c.
F_c = 2000 * 11.07 ≈ 22140 Н.
В наивысшей точке мертвой петли, конструкция должна выдерживать как силу тяжести, так и центростремительную силу:
F_total = F_g + F_c = 19620 + 22140 = 41760 Н.
Давление P можно найти по формуле:
P = F / S, где S - площадь контакта. Для упрощения примем, что площадь контакта равна 1 м² (или укажите свою площадь, если она известна).
Таким образом, P = 41760 Н / 1 м² = 41760 Па.
Таким образом, давление автомобиля на конструкцию в наивысшей точке мертвой петли составляет 41760 Па (или 41.76 кПа).