Какая сила действует на мост со стороны автомобиля в верхней точке, если автомобиль массой 10 т движется по выпуклому мосту радиусом кривизны 100 м со скоростью 10 м/с?
Звездопад_Волшебник
Для решения данной задачи нам понадобятся знания о центробежной силе и втором законе Ньютона. Давайте разберемся пошагово.
Шаг 1: Найдем центробежное ускорение автомобиля.
Центробежное ускорение связано со скоростью и радиусом кривизны движения по следующей формуле:
\[a = \frac{{v^2}}{{r}}\]
где \(a\) - центробежное ускорение, \(v\) - скорость автомобиля, \(r\) - радиус кривизны моста.
Подставляя известные значения, получим:
\[a = \frac{{(10 \, \text{м/с})^2}}{{100 \, \text{м}}} = 1 \, \text{м/с}^2\]
Шаг 2: Найдем силу, действующую на автомобиль.
Сила, действующая на автомобиль, связана с его массой и центробежным ускорением по второму закону Ньютона:
\[F = m \cdot a\]
где \(F\) - сила, \(m\) - масса автомобиля, \(a\) - центробежное ускорение.
Подставляя известные значения, получим:
\[F = 10 \, \text{т} \cdot 1 \, \text{м/с}^2 = 10 \, \text{т} \cdot 1000 \, \text{кг/т} \cdot 1 \, \text{м/с}^2 = 10^4 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}^2 \]
Шаг 3: Переведем полученное значение силы в Ньютоны.
1 тонна соответствует 1000 кг, поэтому получаем:
\[F = 10^4 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}^2 = 10^4 \, \text{кг} \cdot 1 \, \text{м/с}^2 = 10^4 \, \text{Н}\]
Таким образом, сила, действующая на мост со стороны автомобиля в верхней точке, равна 10 000 Н (десять тысяч Ньютонов).
Шаг 1: Найдем центробежное ускорение автомобиля.
Центробежное ускорение связано со скоростью и радиусом кривизны движения по следующей формуле:
\[a = \frac{{v^2}}{{r}}\]
где \(a\) - центробежное ускорение, \(v\) - скорость автомобиля, \(r\) - радиус кривизны моста.
Подставляя известные значения, получим:
\[a = \frac{{(10 \, \text{м/с})^2}}{{100 \, \text{м}}} = 1 \, \text{м/с}^2\]
Шаг 2: Найдем силу, действующую на автомобиль.
Сила, действующая на автомобиль, связана с его массой и центробежным ускорением по второму закону Ньютона:
\[F = m \cdot a\]
где \(F\) - сила, \(m\) - масса автомобиля, \(a\) - центробежное ускорение.
Подставляя известные значения, получим:
\[F = 10 \, \text{т} \cdot 1 \, \text{м/с}^2 = 10 \, \text{т} \cdot 1000 \, \text{кг/т} \cdot 1 \, \text{м/с}^2 = 10^4 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}^2 \]
Шаг 3: Переведем полученное значение силы в Ньютоны.
1 тонна соответствует 1000 кг, поэтому получаем:
\[F = 10^4 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}^2 = 10^4 \, \text{кг} \cdot 1 \, \text{м/с}^2 = 10^4 \, \text{Н}\]
Таким образом, сила, действующая на мост со стороны автомобиля в верхней точке, равна 10 000 Н (десять тысяч Ньютонов).
Знаешь ответ?