Какова сила, вызывающая движение этого тела массой 700 кг по выпуклому мосту радиусом кривизны 10 м, если его скорость

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется понимание основ законов физики, а именно закона сохранения энергии и центростремительного ускорения.

Для начала, мы можем использовать данные из условия задачи.
Масса тела равна 700 кг.
Скорость тела равна 72 км/ч.

Закон сохранения энергии говорит нам, что вся механическая энергия тела сохраняется на протяжении его движения. В данном случае, механическая энергия состоит из двух компонентов: кинетической энергии (из-за движения) и потенциальной энергии (из-за высоты). Можем записать это следующим образом:

\[E_{\text{кин}} + E_{\text{пот}} = \text{const}\]

Кинетическая энергия выражается формулой:

\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2}mv^2\]

где m - масса тела, v - скорость тела.

Потенциальная энергия связана с радиусом кривизны моста и центростремительным ускорением:

\[E_{\text{пот}} = mgh\]

где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²), h - высота моста.

Так как мост является выпуклым (представляет собой дугу окружности), высота h равна радиусу кривизны моста R. Поэтому:

\[h = R = 10 \, \text{м}\]

Теперь мы можем написать уравнение, используя данные из условия задачи:

\[\frac{1}{2}mv^2 + mgh = \text{const}\]

Подставим значения:

\[\frac{1}{2} \cdot 700 \cdot \left(\frac{72 \cdot 1000}{3600}\right)^2 + 700 \cdot 9,8 \cdot 10 = \text{const}\]

Давайте вычислим это выражение:

\[\frac{1}{2} \cdot 700 \cdot \left(\frac{72 \cdot 1000}{3600}\right)^2 + 700 \cdot 9,8 \cdot 10 = 3133200 \, \text{Дж}\]

Таким образом, механическая энергия тела равна 3133200 Дж.

Теперь мы можем найти силу, вызывающую движение этого тела.

Сила, вызывающая движение тела, можно выразить через работу силы и пройденное расстояние. В данном случае, сила будет работать на преодоление силы тяжести и значению для силы центростремительного ускорения.

Работа силы в данном случае равна изменению механической энергии:

\[W = \Delta E_{\text{мех}}\]

где W - работа силы, \(\Delta E_{\text{мех}}\) - изменение механической энергии.

Сила можно выразить так:

\[F = \frac{W}{d}\]

где F - сила, d - пройденное расстояние.

В данной задаче, пройденное расстояние будет равно длине окружности моста (так как тело движется по всей длине моста).

Длина окружности можно вычислить по формуле:

\[L = 2\pi R\]

где L - длина окружности, R - радиус кривизны моста.

Подставим значения:

\[L = 2\pi \cdot 10 = 20\pi \, \text{м}\]

Теперь, найдём работу силы:

\[\Delta E_{\text{мех}} = W = 3133200 - 0 = 3133200 \, \text{Дж}\]

и силу:

\[F = \frac{W}{d} = \frac{3133200}{20\pi} \approx 49902 \, \text{Н}\]

Таким образом, сила, вызывающая движение тела массой 700 кг по выпуклому мосту радиусом кривизны 10 м при скорости 72 км/ч, составляет примерно 49902 Н.

Надеюсь, ответ был разъясненным и понятным для школьника. Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их!