Какую силу, направленную горизонтально, оказывает вагон трамвая массой 8 тонн на рельсы, когда он движется по кругу радиусом 100 метров со скоростью 18 км/ч? И во сколько раз изменится эта сила, если скорость трамвая увеличится в 3 раза?

Физика 8 класс Центростремительное движение сила вагон трамвая масса 8 тонн движение по кругу радиус 100 метров скорость 18 км/ч изменение силы увеличение скорости физика 8 класс Новый

Давайте решим задачу о силе, которую вагон трамвая оказывает на рельсы, когда движется по кругу.

Дано:

• Масса вагона трамвая: m = 8 тонн = 8000 кг
• Радиус кривой: R = 100 метров
• Скорость: v = 18 км/ч = 5 м/с (переведем в метры в секунду)

Для начала, нам нужно рассчитать центростремительную силу, которая действует на вагон трамвая, когда он движется по кругу. Формула для центростремительной силы выглядит следующим образом:

Fц = (m * v^2) / R

Теперь подставим известные значения в формулу:

1. Сначала найдем v^2: 5 м/с * 5 м/с = 25 м²/с²
2. Теперь подставим значения в формулу:
3. Fц = (8000 кг * 25 м²/с²) / 100 м
4. Теперь посчитаем: 8000 * 25 = 200000, и затем 200000 / 100 = 2000 Н

Таким образом, сила, с которой вагон трамвая давит на рельсы при скорости 18 км/ч, составляет 2000 Н.

Теперь давайте рассмотрим, что произойдет, если скорость трамвая увеличится в 3 раза.

• Новая скорость: v2 = 3 * 5 м/с = 15 м/с

Теперь рассчитаем центростремительную силу при новой скорости:

1. Сначала найдем v2^2: 15 м/с * 15 м/с = 225 м²/с²
2. Подставим значения в формулу:
3. Fц2 = (8000 кг * 225 м²/с²) / 100 м
4. Теперь посчитаем: 8000 * 225 = 1800000, и затем 1800000 / 100 = 18000 Н

Таким образом, при увеличении скорости в 3 раза, сила, с которой трамвай давит на рельсы, составит 18000 Н.

Теперь найдем, во сколько раз увеличилась сила:

• Сравниваем две силы: 18000 Н / 2000 Н = 9

Ответ: При увеличении скорости в 3 раза, сила увеличивается в 9 раз и составляет 18000 Н.