gdz.top
Номер 198, страница 32 - гдз по физике 10-11 класс задачник Рымкевич
Авторы: Рымкевич А. П.
Тип: Задачник
Издательство: Просвещение, Дрофа
Год издания: 2016 - 2025
Цвет обложки: белый, синий
ISBN: 978-5-358-15963-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Механика. Глава II. Основы динамики. 10. Сила тяжести. Вес тела, движущегося с ускорением. Перегрузки. Невесомость - номер 198, страница 32.
№197
№198 (с. 32)
Условие. №198 (с. 32)
198. С какой скоростью автомобиль должен проходить середину выпуклого моста радиусом 40 м, чтобы пассажир на мгновение оказался в состоянии невесомости?
Решение 1. №198 (с. 32)
Решение 2. №198 (с. 32)
Решение 3. №198 (с. 32)
Решение 4. №198 (с. 32)
198. Дано:
Радиус выпуклого моста $R = 40$ м.
Ускорение свободного падения $g \approx 10$ м/с².
Найти:
Скорость автомобиля $v$.
Решение:
Когда автомобиль движется по выпуклому мосту, его траектория в верхней точке представляет собой дугу окружности. На пассажира в этой точке действуют две силы по вертикали: сила тяжести $F_g = mg$, направленная вниз, и сила нормальной реакции опоры $N$ (со стороны сиденья), направленная вверх.
Равнодействующая этих сил сообщает пассажиру центростремительное ускорение $a_c$, направленное к центру кривизны моста, то есть вертикально вниз. Запишем второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось, направив ее вниз:
$F_g - N = m \cdot a_c$
Подставив выражения для сил и центростремительного ускорения ($a_c = \frac{v^2}{R}$), получим:
$mg - N = m \frac{v^2}{R}$
Состояние невесомости, которое испытывает пассажир, означает, что он перестает оказывать давление на опору (сиденье). В этом случае сила нормальной реакции опоры становится равной нулю, то есть $N = 0$.
При условии $N = 0$ уравнение движения принимает вид:
$mg = m \frac{v^2}{R}$
Масса пассажира $m$ в левой и правой частях уравнения сокращается:
$g = \frac{v^2}{R}$
Из этого соотношения выразим искомую скорость $v$:
$v^2 = gR$
$v = \sqrt{gR}$
Теперь подставим числовые значения из условия задачи:
$v = \sqrt{10 \, \text{м/с}^2 \cdot 40 \, \text{м}} = \sqrt{400 \, \text{м}^2/\text{с}^2} = 20 \, \text{м/с}$
Ответ: чтобы пассажир на мгновение оказался в состоянии невесомости, автомобиль должен проходить середину моста со скоростью 20 м/с.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 198 расположенного на странице 32 к задачнику 2016 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №198 (с. 32), автора: Рымкевич (Андрей Павлович), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение, Дрофа.