Какова сила давления автомобиля массой 2000 кг на вогнутый мост, если он движется со скоростью 10 м/с и радиус кривизны моста составляет 40 м?

Физика 11 класс Динамика сила давления автомобиль масса 2000 кг вогнутый мост скорость 10 м/с радиус кривизны 40 м Новый

Для решения задачи о силе давления автомобиля на вогнутый мост, нам нужно учитывать несколько факторов, таких как масса автомобиля, радиус кривизны моста и скорость движения. Давайте разберем это шаг за шагом.

Шаг 1: Найдем центростремительное ускорение.

Когда автомобиль движется по кривой, на него действует центростремительное ускорение. Оно рассчитывается по формуле:

a_c = v^2 / r

• где a_c - центростремительное ускорение,
• v - скорость автомобиля (10 м/с),
• r - радиус кривизны (40 м).

Подставим значения:

a_c = (10 м/с)^2 / 40 м = 100 / 40 = 2.5 м/с².

Шаг 2: Найдем силу, действующую на автомобиль.

Сила, действующая на автомобиль, равна массе автомобиля, умноженной на центростремительное ускорение:

F_c = m * a_c

• где F_c - центростремительная сила,
• m - масса автомобиля (2000 кг).

Подставим значения:

F_c = 2000 кг * 2.5 м/с² = 5000 Н.

Шаг 3: Найдем полное давление на мост.

Когда автомобиль движется по вогнутой поверхности, на него действуют две силы: сила тяжести (вниз) и центростремительная сила (вверх, к центру кривизны). Сила тяжести рассчитывается по формуле:

F_g = m * g

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

Подставим значения:

F_g = 2000 кг * 9.81 м/с² = 19620 Н.

Теперь, чтобы найти полное давление на мост, нужно сложить силу тяжести и центростремительную силу:

P = F_g + F_c

P = 19620 Н + 5000 Н = 24620 Н.

Ответ: Сила давления автомобиля массой 2000 кг на вогнутый мост составляет 24620 Н.