Физика задача 9 класс

Задача сложнее, чем кажется на первый взгляд, потому что в ней смешаны понятия скорости (м/с) и ускорения (м/с²). Скорее всего, 12 м/с — это скорость танка, а не ускорение. Ускорение же обусловлено центростремительным ускорением на криволинейном участке моста.

Обозначения:

m - масса танка
g = 9.8 м/с² - ускорение свободного падения
v = 12 м/с - скорость танка
R = 0.6 км = 600 м - радиус кривизны моста
N - сила реакции опоры (сила давления танка на мост)
1. Выпуклый мост:

На танк действуют две силы:

Сила тяжести (вес): P = mg = 50 * 10⁴ Н
Центростремительная сила: Fc = mv²/R
Центростремительная сила направлена вниз, поэтому сила давления танка на мост:

N = P + Fc = mg + mv²/R

Сначала найдем массу танка:

m = P / g = (50 * 10⁴ Н) / (9.8 м/с²) ≈ 5102 кг

Теперь рассчитаем центростремительную силу:

Fc = mv²/R = (5102 кг) * (12 м/с)² / (600 м) ≈ 1224 Н

Наконец, сила давления на мост:

N = 50000 Н + 1224 Н = 51224 Н

2. Вогнутый мост:

В этом случае центростремительная сила направлена вверх, поэтому сила давления танка на мост:

N = P - Fc = mg - mv²/R = 50000 Н - 1224 Н = 48776 Н

Ответ:

Выпуклый мост: Сила давления ≈ 51224 Н
Вогнутый мост: Сила давления ≈ 48776 Н
Важно: В расчетах мы пренебрегли силами трения и сопротивления воздуха, которые могут немного изменить результат. Также предполагается, что мост идеально криволинейный и что скорость танка постоянна на протяжении всего участка с кривизной. На практике это упрощение