Чтобы найти центростремительное ускорение велосипедиста, движущегося по круговой траектории, мы можем воспользоваться формулой для центростремительного ускорения:
[ a = \frac{v^2}{r} ]
где:
- ( a ) — центростремительное ускорение,
- ( v ) — скорость движения тела по окружности,
- ( r ) — радиус окружности.
В данном случае:
- ( v = 18 ) м/с,
- ( r = 40 ) м.
Подставим значения в формулу:
[ a = \frac{18^2}{40} ]
[ a = \frac{324}{40} ]
[ a = 8.1 \, \text{м/с}^2 ]
Таким образом, центростремительное ускорение велосипедиста составляет 8.1 м/с². Это ускорение направлено к центру окружности, по которой движется велосипедист. Оно обусловлено изменением направления скорости велосипедиста, даже если его линейная скорость остаётся постоянной. Центростремительное ускорение необходимо для поддержания кругового движения и возникает благодаря силе, действующей на велосипедиста, например, силе трения между колесами велосипеда и поверхностью велотрека.