Какова сила нормального давления в верхней точке траектории автомобиля массой 3 т, движущегося по выпуклому мосту
Какова сила нормального давления в верхней точке траектории автомобиля массой 3 т, движущегося по выпуклому мосту с радиусом кривизны 300 м и скоростью 54 км/ч?
Барбос 2
Чтобы найти силу нормального давления в верхней точке траектории автомобиля, нужно использовать основные принципы динамики. Для начала рассмотрим свободное тело автомобиля в верхней точке траектории. Основной физической идеей здесь является равенство сил: сила нормального давления равна силе тяжести, действующей на автомобиль.Сила тяжести определяется формулой \( F = mg \), где \( m \) - масса автомобиля, \( g \) - ускорение свободного падения, примерно равное 9.8 м/с².
Для начала, переведем скорость автомобиля из км/ч в м/с. Для этого разделим значение скорости на 3.6:
\[ 54 \, \text {км/ч} = \frac{54}{3.6} \, \text {м/с} = 15 \, \text {м/с}. \]
Теперь мы можем рассчитать силу тяжести, действующую на автомобиль:
\[ F_{\text {тяж}} = m \cdot g = 3 \, \text {т} \cdot 9.8 \, \text {м/с²} = 29.4 \, \text {кН}. \]
Так как автомобиль движется по выпуклому мосту, в верхней точке его траектории сила нормального давления направлена вниз и равна силе тяжести:
\[ F_{\text {норм}} = F_{\text {тяж}} = 29.4 \, \text {кН}. \]
Таким образом, сила нормального давления в верхней точке траектории автомобиля массой 3 т, движущегося по выпуклому мосту с радиусом кривизны 300 м и скоростью 54 км/ч, равна 29.4 кН.