Вопрос: Автомобиль массой 1000 кг движется со скоростью 36 км/ч по выпуклому мосту с радиусом кривизны 50 м. Какова сила, с которой автомобиль давит на мост в его середине?

Физика 11 класс Динамика и законы движения физика 11 класс автомобиль масса 1000 кг скорость 36 км/ч выпуклый мост радиус кривизны 50 м сила давления центр моста динамика механика силы ускорение вес автомобиля расчет силы Новый

Для того чтобы найти силу, с которой автомобиль давит на мост в его середине, нам нужно рассмотреть два основных момента: вес автомобиля и центростремительное ускорение, которое возникает при движении по кривой.

Шаг 1: Перевод скорости в метры в секунду

Сначала нам нужно перевести скорость автомобиля из километров в час в метры в секунду. Для этого используем следующий расчет:

• 1 км/ч = 1/3.6 м/с
• 36 км/ч = 36 / 3.6 = 10 м/с

Шаг 2: Вычисление центростремительного ускорения

Центростремительное ускорение (a_c) можно найти по формуле:

a_c = v^2 / r

где:

• v = 10 м/с (скорость автомобиля)
• r = 50 м (радиус кривизны)

Подставим значения:

a_c = 10^2 / 50 = 100 / 50 = 2 м/с²

Шаг 3: Вычисление силы тяжести

Теперь найдем силу тяжести (F_g), действующую на автомобиль. Она рассчитывается по формуле:

F_g = m * g

где:

• m = 1000 кг (масса автомобиля)
• g = 9.8 м/с² (ускорение свободного падения)

Подставим значения:

F_g = 1000 * 9.8 = 9800 Н

Шаг 4: Вычисление центростремительной силы

Центростремительная сила (F_c) также рассчитывается по формуле:

F_c = m * a_c

где:

• m = 1000 кг
• a_c = 2 м/с²

Подставим значения:

F_c = 1000 * 2 = 2000 Н

Шаг 5: Общая сила, с которой автомобиль давит на мост

В середине моста, когда автомобиль движется по выпуклой поверхности, общая сила (F_total), с которой он давит на мост, будет равна сумме силы тяжести и центростремительной силы:

F_total = F_g + F_c

Подставим значения:

F_total = 9800 Н + 2000 Н = 11800 Н

Ответ: Сила, с которой автомобиль давит на мост в его середине, составляет 11800 Н.