Какова максимальная сила давления на мост, если автомобиль массой 1500 кг движется с постоянной скоростью 72 км/ч, а радиус кривизны моста составляет 400 м?

Физика 10 класс Динамика максимальная сила давления мост автомобиль масса скорость 72 км/ч радиус кривизны 400 м Новый

Чтобы найти максимальную силу давления на мост, когда автомобиль движется по кривой, нам нужно учитывать несколько факторов. В данном случае, ключевыми являются масса автомобиля, скорость его движения и радиус кривизны моста.

Шаг 1: Перевод скорости в метры в секунду

Сначала переведем скорость автомобиля из километров в час в метры в секунду. Мы знаем, что 1 км/ч = 1/3.6 м/с.

• Скорость = 72 км/ч = 72 / 3.6 = 20 м/с.

Шаг 2: Вычисление центростремительного ускорения

Центростремительное ускорение (a) можно найти по формуле:

• a = v² / r,

где v - скорость, r - радиус кривизны.

• Подставим значения: a = (20 м/с)² / 400 м = 400 / 400 = 1 м/с².

Шаг 3: Вычисление центростремительной силы

Центростремительная сила (Fц) определяется по формуле:

• Fц = m * a,

где m - масса автомобиля, a - центростремительное ускорение.

• Подставим значения: Fц = 1500 кг * 1 м/с² = 1500 Н.

Шаг 4: Определение полной силы давления на мост

Когда автомобиль движется по кривой, на него действуют две силы: сила тяжести (Fg) и центростремительная сила (Fц). Сила тяжести рассчитывается как:

• Fg = m * g,

где g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).

• Fg = 1500 кг * 9.81 м/с² = 14715 Н.

Теперь, чтобы найти максимальную силу давления на мост, нужно сложить силу тяжести и центростремительную силу:

• Fmax = Fg + Fц = 14715 Н + 1500 Н = 16215 Н.

Ответ: Максимальная сила давления на мост составляет 16215 Н.