Якою силою автомобіль тисне на міст у верхній точці, якщо розмір опуклого мосту 9 та швидкість руху
Якою швидкістю повинен рухатися автомобіль, щоб у верхній точці мосту опинитися у стані невагомості?
Пояснення: Для визначення сили, якою автомобіль тисне на міст у верхній точці, будемо використовувати закон динаміки, зокрема другий закон Ньютона. Знаючи, що опуклий міст має радіус кривизни 120 м, можемо знайти центростремительне прискорення автомобіля за формулою:
a = v^2 / r,
де v — швидкість руху автомобіля, r — радіус кривизни мосту.
Підставляючи відповідні значення, отримуємо:
a = (48 км/год)^2 / 120 м.
Переведемо швидкість в м/с:
v = 48 км/год * (1000 м / 1 км) / (3600 сек/год) = 80/3 м/с.
Тоді:
a = (80/3 м/с)^2 / 120 м = 1600/9 м/с^2.
Тепер, щоб знайти силу, використовуємо другий закон Ньютона:
F = m * a,
де m — маса автомобіля, а — центростремительне прискорення.
Оскільки умова задачі не наводить масу автомобіля, ми не можемо точно відповісти на питання. Ми можемо тільки описати, як залежить сила, якою автомобіль тисне на міст, від маси автомобіля і центростремительного прискорення.
Совет: Для того, щоб краще зрозуміти розв’язання задачі, рекомендуємо ознайомитися з основними поняттями динаміки та руху тіл. Розуміння формул та взаємозв’язків між величинами допоможе легше засвоїти матеріал та застосовувати його у подібних задачах.
Практика: Вивчивши дану теоретичну частину, спробуйте самостійно розв’язати подібну задачу: яка сила діє на автомобіль масою 1200 кг при русі на мосту радіусом кривизни 80 м зі швидкістю 60 км/год у верхній точці мосту?