Центростремительное ускорение — это ускорение, направленное к центру круговой траектории, по которой движется объект. Оно возникает, когда объект движется по окружности или по криволинейному пути, и отвечает за изменение направления скорости объекта, а не за изменение её величины.
Центростремительное ускорение можно вычислить по формуле:
где:
- — скорость объекта,
- — радиус кривизны траектории.
В данном случае:
- скорость поезда м/с,
- радиус закругления дороги метров.
Подставим эти значения в формулу:
Таким образом, центростремительное ускорение поезда, проходящего закругление дороги радиусом 200 метров со скоростью 12 м/с, составляет .
Центростремительное ускорение играет важную роль в динамике объектов, движущихся по криволинейным траекториям. Оно обеспечивает необходимую силу, которая заставляет объект менять направление движения. В случае поезда, эта сила создаётся за счёт взаимодействия колёс с рельсами и является важным фактором в проектировании железных дорог, особенно на поворотах, чтобы обеспечить безопасность и комфорт пассажиров.