Какой вес автомобиля массой 2 тонны, движущегося по выпуклому мосту с радиусом 50 метров и скоростью 36 км/ч, можно определить на середине моста?

Физика 11 класс Тематика: Динамика вес автомобиля масса 2 тонны выпуклый мост радиус 50 метров скорость 36 км/ч физика 11 класс Новый

Для того чтобы определить вес автомобиля на середине выпуклого моста, нам нужно рассмотреть несколько физических понятий, связанных с движением и силами, действующими на автомобиль.

Шаг 1: Определение массы автомобиля.

• Масса автомобиля составляет 2 тонны, что равно 2000 кг.

Шаг 2: Перевод скорости в систему СИ.

• Скорость автомобиля равна 36 км/ч. Чтобы перевести её в метры в секунду, используем формулу: 1 км/ч = 1/3.6 м/с.
• Таким образом, 36 км/ч = 36 / 3.6 = 10 м/с.

Шаг 3: Определение центростремительного ускорения.

• Центростремительное ускорение (a_c) можно найти по формуле: a_c = v^2 / r, где v - скорость, r - радиус кривизны.
• Подставляем значения: a_c = (10 м/с)^2 / 50 м = 100 / 50 = 2 м/с².

Шаг 4: Определение силы тяжести.

• Сила тяжести (F_g) автомобиля рассчитывается по формуле: F_g = m * g, где g = 9.8 м/с² (ускорение свободного падения).
• Подставляем значения: F_g = 2000 кг * 9.8 м/с² = 19600 Н.

Шаг 5: Определение центростремительной силы.

• Центростремительная сила (F_c), необходимая для движения по кривой, рассчитывается по формуле: F_c = m * a_c.
• Подставляем значения: F_c = 2000 кг * 2 м/с² = 4000 Н.

Шаг 6: Определение результирующей силы.

• На середине моста, на автомобиль действуют две силы: сила тяжести (F_g) вниз и центростремительная сила (F_c) вверх.
• Сила, с которой автомобиль давит на мост, будет равна сумме силы тяжести и центростремительной силы: F_total = F_g + F_c.
• Таким образом, F_total = 19600 Н + 4000 Н = 23600 Н.

Ответ: Вес автомобиля на середине моста составляет 23600 Н.