Какова максимальная скорость, с которой мотоцикл может двигаться, чтобы избежать заноса, при условии, что радиус поворота составляет 20 метров и коэффициент трения между колесами и землей равен 0,7?
Цветок
Чтобы найти максимальную скорость мотоцикла, при которой избегается занос, мы можем использовать закон сохранения энергии. Максимальная скорость будет достигаться в момент, когда сила трения между колесами и дорогой достигает предельного значения, и мотоцикл начинает скользить.
Для начала, давайте определим, какая сила обеспечивает центростремительное ускорение мотоцикла во время поворота:
где - центростремительная сила, - масса мотоцикла, - скорость мотоцикла и - радиус поворота.
В то же время, сила трения между колесами и землей определяется как:
где - сила трения, - коэффициент трения между колесами и землей, - нормальная сила.
Избегая заноса, нормальная сила будет равна силе тяжести мотоцикла:
где - ускорение свободного падения.
Теперь мы можем сформулировать условие, при котором избегается занос:
Масса мотоцикла сокращается, и уравнение можно упростить:
Теперь мы можем решить это уравнение, чтобы найти максимальную скорость мотоцикла:
Подставляя значения, , и :
Таким образом, максимальная скорость мотоцикла, при которой он избегает занос, составляет около 8,03 м/с.
Для начала, давайте определим, какая сила обеспечивает центростремительное ускорение мотоцикла во время поворота:
где
В то же время, сила трения между колесами и землей определяется как:
где
Избегая заноса, нормальная сила будет равна силе тяжести мотоцикла:
где
Теперь мы можем сформулировать условие, при котором избегается занос:
Масса мотоцикла сокращается, и уравнение можно упростить:
Теперь мы можем решить это уравнение, чтобы найти максимальную скорость мотоцикла:
Подставляя значения,
Таким образом, максимальная скорость мотоцикла, при которой он избегает занос, составляет около 8,03 м/с.
Знаешь ответ?