Какова скорость автомобиля массой 2 тонны, который движется по закруглению траектории радиусом 10 метров, если на него действует сила 5 кН?

Физика 11 класс Динамика движения скорость автомобиля масса 2 тонны закругление траектории радиус 10 метров сила 5 кН Новый

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу, связывающую силу, массу и ускорение. В данном случае мы будем рассматривать центростремительное ускорение, которое возникает при движении по круговой траектории.

Сначала давайте определим, что такое центростремительная сила. Она равна произведению массы тела на центростремительное ускорение:

F = m * a

где:

• F - центростремительная сила (в ньютонах);
• m - масса тела (в килограммах);
• a - центростремительное ускорение (в метрах на секунду в квадрате).

В данной задаче:

• Масса автомобиля m = 2 тонны = 2000 кг;
• Сила F = 5 кН = 5000 Н;
• Радиус траектории r = 10 метров.

Теперь мы можем найти центростремительное ускорение:

a = F / m

Подставим известные значения:

a = 5000 Н / 2000 кг = 2.5 м/с²

Теперь, зная центростремительное ускорение, мы можем выразить скорость автомобиля, используя формулу для центростремительного ускорения:

a = v² / r

где:

• v - скорость автомобиля (в метрах в секунду);
• r - радиус траектории (в метрах).

Теперь выразим скорость из этой формулы:

v² = a * r

Подставим значения:

v² = 2.5 м/с² * 10 м = 25 м²/с²

Теперь найдем скорость, взяв квадратный корень:

v = √(25 м²/с²) = 5 м/с

Таким образом, скорость автомобиля составляет 5 метров в секунду.