Какова сила давления автомобиля массой 6000 кг на середину выпуклого моста, если он движется со скоростью 20 м/с, а радиус кривизны моста составляет 50 м? Ответ запишите в килоньютонах, учитывая, что g = 10 м/с².

Физика 11 класс Динамика сила давления автомобиль 6000 кг выпуклый мост скорость 20 м/с радиус кривизны 50 м гравитация 10 м/с² физика 11 класс Новый

Для решения данной задачи нам нужно рассмотреть два основных аспекта: силу тяжести автомобиля и центростремительное ускорение, возникающее при движении по кривой.

Шаг 1: Вычисление силы тяжести автомобиля.

Сила тяжести (F_t) определяется по формуле:

F_t = m * g

где:

• m - масса автомобиля (6000 кг),
• g - ускорение свободного падения (10 м/с²).

Подставим значения:

F_t = 6000 кг * 10 м/с² = 60000 Н.

Шаг 2: Вычисление центростремительного ускорения.

Центростремительное ускорение (a_c) можно вычислить по формуле:

a_c = v² / r

где:

• v - скорость автомобиля (20 м/с),
• r - радиус кривизны моста (50 м).

Подставим значения:

a_c = (20 м/с)² / 50 м = 400 / 50 = 8 м/с².

Шаг 3: Вычисление центростремительной силы.

Центростремительная сила (F_c) определяется по формуле:

F_c = m * a_c.

Подставим значения:

F_c = 6000 кг * 8 м/с² = 48000 Н.

Шаг 4: Определение общей силы давления автомобиля на мост.

Общая сила давления (F_total) на мост будет равна сумме силы тяжести и центростремительной силы:

F_total = F_t + F_c.

Подставим значения:

F_total = 60000 Н + 48000 Н = 108000 Н.

Шаг 5: Перевод силы в килоньютоны.

1 кН = 1000 Н, следовательно:

F_total = 108000 Н / 1000 = 108 кН.

Ответ: Сила давления автомобиля на середину выпуклого моста составляет 108 кН.