Внедорожник массой 2,5 т движется по вогнутому мосту, который имеет форму дуги окружности с радиусом 50 м. Какова сила, с которой внедорожник давит на мост в его нижней точке, если его скорость составляет 30 м/с? Ускорение свободного падения равно 10 м/с². Ответ дайте в кН (килоньютонах).

Физика 10 класс Динамика внедорожник масса вогнутый мост радиус скорость сила давление нижняя точка ускорение килоНьютоны Новый

Чтобы найти силу, с которой внедорожник давит на мост в его нижней точке, нам нужно учесть два момента: силу тяжести и центростремительное ускорение, возникающее при движении по дуге окружности.

Шаг 1: Найдем силу тяжести.

• Масса внедорожника: 2,5 т = 2500 кг.
• Ускорение свободного падения: g = 10 м/с².
• Сила тяжести (F_t) вычисляется по формуле: F_t = m * g, где m - масса, g - ускорение свободного падения.

Подставим значения:

F_t = 2500 кг * 10 м/с² = 25000 Н.

Шаг 2: Найдем центростремительное ускорение.

• Скорость внедорожника: v = 30 м/с.
• Радиус дуги: R = 50 м.
• Центростремительное ускорение (a_c) вычисляется по формуле: a_c = v² / R.

Подставим значения:

a_c = (30 м/с)² / 50 м = 900 / 50 = 18 м/с².

Шаг 3: Найдем центростремительную силу.

• Центростремительная сила (F_c) вычисляется по формуле: F_c = m * a_c.

Подставим значения:

F_c = 2500 кг * 18 м/с² = 45000 Н.

Шаг 4: Найдем полную силу, с которой внедорожник давит на мост.

• Полная сила (F_total) будет равна сумме силы тяжести и центростремительной силы, так как обе силы направлены вниз.

F_total = F_t + F_c = 25000 Н + 45000 Н = 70000 Н.

Шаг 5: Переведем силу в килоньютоны.

1 кН = 1000 Н, поэтому:

F_total = 70000 Н / 1000 = 70 кН.

Ответ: Внедорожник давит на мост в его нижней точке с силой 70 кН.