Какая сила вызывает движение тела массой 700 кг по выпуклому мосту с радиусом кривизны 10 м, если скорость составляет

Для того чтобы решить данную задачу, нам необходимо определить, какая сила вызывает движение тела по выпуклому мосту. Понимание основ закона сохранения энергии поможет нам в этом.

Когда тело движется вдоль выпуклого моста, оно обладает как кинетической, так и потенциальной энергией. Потенциальная энергия связана с высотой и скоростью объекта, а кинетическая энергия связана с его массой и скоростью.

В данной задаче нам известна масса тела (700 кг), радиус кривизны моста (10 м) и скорость тела (72 км/ч). Нам нужно найти силу, вызывающую движение тела по мосту.

Сначала переведем скорость в метры в секунду. Для этого разделим 72 на 3,6 (так как 1 км/ч = 1000 м / 3600 сек = 1/3,6 м/сек).

\(72 \, \text{км/ч} = \frac{72}{3.6} \, \text{м/сек}\)

Получаем: 20 м/сек.

Затем узнаем, какую силу приложили к исследуемому телу на мосту.

Когда тело движется вдоль формы, на него действует гравитационная сила (его вес) и центробежная сила.

\[F_{\text{сила}} = F_{\text{центробежная}} + F_{\text{гравитационная}}\]

Зная массу тела (m = 700 кг) и радиус кривизны моста (R = 10 м), мы можем вычислить центробежную силу, используя формулу:

\[F_{\text{центробежная}} = m \cdot \frac{v^2}{R}\]

\[F_{\text{центробежная}} = 700 \cdot \frac{{20^2}}{10}\]

\[F_{\text{центробежная}} = 700 \cdot \frac{{400}}{10}\]

\[F_{\text{центробежная}} = 700 \cdot 40\]

\[F_{\text{центробежная}} = 28000 \, \text{Н}\]

Следующим шагом нам нужно рассчитать гравитационную силу, которая действует на тело:

\[F_{\text{гравитационная}} = m \cdot g\]

Где g - ускорение свободного падения и примерно равно 9,8 м/сек².

\[F_{\text{гравитационная}} = 700 \cdot 9.8\]

\[F_{\text{гравитационная}} = 6860 \, \text{Н}\]

Теперь мы можем найти общую силу, примененную к исследуемому телу на мосту, сложив центробежную и гравитационную силы:

\[F_{\text{сила}} = 28000 + 6860\]

\[F_{\text{сила}} = 34860 \, \text{Н}\]

Таким образом, сила, вызывающая движение тела массой 700 кг по выпуклому мосту с радиусом кривизны 10 м при скорости 72 км/ч, составляет 34860 Ньютона.