Трамвайный вагон массой 15 т движется по выпуклому мосту радиусом кривизны 50м опредилите скорость трамвая...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
трамвай вагон масса выпуклый мост радиус кривизны скорость вес физика динамика
0

трамвайный вагон массой 15 т движется по выпуклому мосту радиусом кривизны 50м опредилите скорость трамвая если его вес на середине моста равен 102 кН

avatar
задан 11 месяцев назад

2 Ответа

0

Для решения данной задачи, мы можем использовать принцип равновесия центростремительной силы и силы тяжести на трамвае.

На середине моста центростремительная сила будет равна силе тяжести трамвая: Fцс = Fтяж = mg, где m - масса трамвайного вагона, g - ускорение свободного падения.

Также центростремительная сила можно выразить как mv^2/r, где v - скорость трамвая, r - радиус кривизны моста.

Из уравнения Fцс = Fтяж получаем: mv^2 / r = mg, v^2 = gr, v = sqrtgr.

Подставляя данные: v = sqrt9.850 = sqrt490 = 22.1 м/с.

Следовательно, скорость трамвая составит около 22.1 м/с.

avatar
ответил 11 месяцев назад
0

Для решения этой задачи можно использовать принципы динамики движения по окружности и закон сохранения энергии. В данной ситуации, когда трамвайный вагон проходит по выпуклому мосту, на него действуют сила тяжести, нормальная реакция моста и центростремительная сила, направленная к центру окружности.

  1. Определение массы трамвая: Масса трамвая m равна 15000 кг поскольку1т=1000кг.

  2. Определение веса трамвая в обычном состоянии: Вес трамвая без учета движения по мосту P=mg, где g – ускорение свободного падения примерноравно9.81м/с². P=15000кг×9.81м/с²=147150Н

  3. Анализ ситуации на мосту: Когда трамвай находится на середине моста, его вес, измеренный как нормальная сила N, равен 102 кН или102000Н. Это меньше его обычного веса из-за действия центростремительной силы, которая 'оттягивает' трамвай к центру окружности моста.

  4. Расчет центростремительной силы: Центростремительная сила Fc может быть найдена из разницы между обычным весом и измеренным весом на мосту: Fc=PN=147150Н102000Н=45150Н

  5. Расчет скорости трамвая: Центростремительная сила также может быть выражена через массу и скорость: Fc=mv2R где R – радиус кривизны моста, v – скорость трамвая. Подставляя известные значения: 45150Н=15000кгv250м Отсюда скорость v равна: v2=451505015000=225750015000=150.5м2/с2 v=150.512.27м/с

Таким образом, скорость трамвая на середине моста приблизительно равна 12.27 м/с.

avatar
ответил 11 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме