Какая должна быть скорость автомобиля при прохождении середины выпуклого моста радиусом 0,004 км, чтобы
Какая должна быть скорость автомобиля при прохождении середины выпуклого моста радиусом 0,004 км, чтобы его центростремительное ускорение было равно ускорению свободного падения? Возьмите g = 10 м/с².
Ярд 30
Для решения этой задачи мы можем использовать законы центростремительного ускорения и равноускоренного движения.Центростремительное ускорение выражается формулой:
\[a_{\text{цс}} = \frac{v^2}{r}\]
где \(a_{\text{цс}}\) - центростремительное ускорение, \(v\) - скорость автомобиля, \(\frac{v^2}{r}\) - радиус-векторное ускорение, и \(r\) - радиус кривизны моста.
Также дано, что ускорение свободного падения равно \(g = 10 \, \text{м/с}^2\).
Мы знаем, что ускорение свободного падения и радиус-векторное ускорение должны быть равными:
\[a_{\text{цс}} = g\]
Подставляя значения, получаем:
\[\frac{v^2}{r} = g\]
Теперь мы можем выразить скорость автомобиля \(v\):
\[v = \sqrt{r \cdot g}\]
Подставляя значения, получаем:
\[v = \sqrt{0.004 \, \text{км} \cdot 10 \, \text{м/с}^2}\]
Решая это уравнение, получаем:
\[v = \sqrt{0.04 \, \text{км} \cdot \text{м/с}^2} = 0.2 \, \text{м/с}\]
Таким образом, скорость автомобиля должна быть равна 0.2 м/с при прохождении середины выпуклого моста радиусом 0.004 км.