автомобиль движется с постоянной скоростью 72км / ч по выпуклому мосту, который имеет вид дуги круга. При каком значении радиуса этого круга водитель почувствует состояние невесомости в верхней точке моста?
72 км/ч=72*1000 м/3600 с=20 м/с
На тело на мосту действует сила тяжести mg вниз и реакция опоры N вверх.
mg - N=ma Второй закон Ньютона.
N=mg-ma
INI=IPI=0 По условию. Р - вес.
0=mg-ma
mg=ma
a=g
a=V²/R Ускорение при равномерном движении по окружности.
R=V²/a=V²/g
R=20²/10=400/10=40 м - это радиус кривизны моста, ответ.
Объяснение:
1) форму параболы ( с вершиной параболы в высшей точке траектории )
2) В начале движения тела с начальной скоростью ( v0 ) проекция которой на ось Ох ( v0x ) равна ( v0cosα ) , a на ось Оу ( v0y ) равна ( v0sinα )
В высшей точки траектории vy = 0 м/с
Поэтому
0 = v0sinα - gt
отсюда
tп. ( время подъема ) = t = ( v0sinα ) / g
Дальность полёта тела будет вычисляться как
L = vxtпол.
Где tпол. ( полное время движения ) = 2tп. = ( 2v0sinα ) / g
L = ( v0cosα2v0sinα ) / g
2sinαcosα = sin2α , поэтому
L = ( v0²sin2α ) / g
Но sin90° = 1 , поэтому если α = 45° , то sin2α = 1
Поэтому именно при угле бросания равным 45° будет максимальная дальность полета
3) В наивысшей точке траектории скорость тела сонаправлена с осью горизонта , поэтому угол между горизонтом и вектором скорости тела в данный момент времени равен 0°
Так как траекторией движения тела брошенного под углом является парабола тогда в конечной точке траектории угол между горизонтом и вектором направления направления скорости будет равен углу между вектором начальным скорости и горизонтом .
