Автомобиль массой 1t движется по круговой дороге радиусом 100m. Найдите центростремительную силу, действующую на автомобиль, если скорость: а)18km/h; б)36km/h.
Ответы
Ответ:
Центростремительная сила (ЦСС) - это сила, действующая на объект, движущийся по круговой траектории, направленная к центру этой траектории и необходимая для удержания объекта на этой траектории. Она вычисляется с помощью следующей формулы:
ЦСС = (m * v^2) / r
где:
- m - масса автомобиля (1 тонна, что равно 1000 кг);
- v - скорость автомобиля в круговом движении (ее нужно перевести в м/с);
- r - радиус круговой дороги.
Сначала переведем скорость из км/ч в м/с. Для этого разделим ее на 3.6 (поскольку 1 км/ч = 1000 м/3600 секунд, то есть 1/3.6 м/с).
а) Скорость 18 км/ч = (18 * 1000 м) / (3600 с) = 5 м/с
Тепер мы можем вычислить ЦСС для скорости 5 м/с и радиуса 100 м:
ЦСС = (1000 кг * (5 м/с)^2) / 100 м = (1000 * 25) / 100 = 250 Н (ньютонов)
б) Скорость 36 км/ч = (36 * 1000 м) / (3600 с) = 10 м/с
Тепер мы можем вычислить ЦСС для скорости 10 м/с и радиуса 100 м:
ЦСС = (1000 кг * (10 м/с)^2) / 100 м = (1000 * 100) / 100 = 1000 Н (ньютонов)
Таким образом, центростремительная сила для автомобиля массой 1 тонна на круговой дороге с радиусом 100 м будет:
а) 250 Н при скорости 18 км/ч;
б) 1000 Н при скорости 36 км/ч.