Заметим, что ускорение автомобиля обусловлено действием силы трения между дорогой и ведущими колесами автомобиля. Если проскальзывание отсутствует, то это будет сила трения покоя, максимальная величина которой $\mu mg$, где $m$ — масса автомобиля. Сила трения колес о дорогу направлена внутрь дуги окружности в сторону движения автомобиля. В данной задаче для каждого момента времени силу трения удобно разложить на касательную и центростремительную составляющие. Касательная сила трения обеспечивает увеличение модуля скорости, а центростремительная — поворот вектора скорости согласно форме траектории.

Напишем уравнения движения автомобиля в точке перехода с закругленного участка дороги на прямой:

По условию автомобиль набирает скорость равномерно, то есть $a_ <к>= const$. Это означает, что скорость, которую будет иметь автомобиль в конце разгона $v_<в>$, длина дуги $l = \alpha \cdot R = \frac< \pi> <6>R$ и касательное ускорение связаны формулой: $l = \frac^<2>><2a_<к>>$.
Отсюда определяем касательное ускорение $a_ <к>= \frac^<2>> <2l>= \frac<3v_<в>^<2>>< \pi R>$.
Учитывая, что центростремительное ускорение $a_ <цс>= v_<в>^<2>/R$, уравнения движения можно записать в виде

В момент перехода автомобиля на прямой участок дороги его скорость по условию должна быть максимальной: $v_ <в>= v_$. Следовательно, в точке выхода из поворота сила трения должна достигнуть своего максимального значения: $\mu mg$. Из взаимной перпендикулярности составляющих силы трения следует, что

Подставляя соответствующие значения, найдем максимальную скорость автомобиля: $v_ = \sqrt< \frac< \mu gR>< \sqrt< 1 + (3/ \pi)^<2>>>> \approx 14,6 м/с. \approx 52,5 км/ч$.
Ответ: 52,5 км/ч

Автомобиль со всеми ведущими колесами равномерно движется по горизонтальному участку

Автомобиль массой 2 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью 36 км/ч. Радиус кривизны моста равен 40 м. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих движение автомобиля по мосту.

1) Равнодействующая сил, действующих на автомобиль в верхней точке моста, сонаправлена с его скоростью.

2) Сила, с которой мост действует на автомобиль в верхней точке моста, меньше 20 000 Н и направлена вертикально вниз.

3) В верхней точке моста автомобиль действует на мост с силой, равной 15 000 Н.

4) Центростремительное ускорение автомобиля в верхней точке моста равно 2,5 м/с 2 .

5) Ускорение автомобиля в верхней точке моста направлено противоположно его скорости.

Рассмотрим рисунок, поясняющий движение автомобиля по выпуклому мосту.

1. Неверно. Равнодействующая сил реакции опоры N и силы тяжести mg по второму закону Ньютона сонаправлена с вектором ускорения. А т. к. автомобиль движется по окружности, то ускорение направлено к центру окружности, т. е. вниз. Следовательно, и равнодействующая направлена вниз. Скорость автомобиля при движении по окружности направлена по касательной (в данном случае — горизонтально).

2. Неверно. Сила, с которой мост действует на автомобиль — сила реакции опоры — направлена вертикально вверх.

3. Верно. Сила, с которой автомобиль действует на мост, равна весу тела. По третьему закону Ньютона P = N. Найдём силу реакции опоры по второму закону Ньютона Центростремительное ускорение равно Значит, Р = 15 кН.

4. Верно. (см. пункт 3).

5. Неверно. Вектор ускорения направлен вертикально вниз, вектор скорости — горизонтально (см. пункт 1).

Автомобиль со всеми ведущими колесами равномерно движется по горизонтальному участку

04.05.2017
Открываем математику в режиме тестирования

02.05.2017
Открываем физику в режиме тестирования

29.04.2017
Открываем биологию в режиме тестирования

24.05.2017
Открываем мировую историю в режиме тестирования

19.04.2017
Открываем немецкий язык в режиме тестирования

16.04.2017
Открываем английский язык в режиме тестирования

10.04.2017
Открываем испанский язык в режиме тестирования

05.04.2017
Открываем русский язык в режиме тестирования

01.02.2017
Здесь будет город-сад!

На горизонтальном прямолинейном участке сухой асфальтированной дороги водитель применил экстренное торможение. Тормозной путь автомобиля до полной остановки составил . Если коэффициент трения скольжения между колесами и асфальтом то модуль скорости v движения автомобиля в начале тормозного пути равен .

Модуль начальной скорости, модуль ускорения и тормозной путь связаны соотношением: На горизонтальной поверхности модуль ускорения, возникающий из-за силы трения, равен Таким образом,

Аэросани двигались прямолинейно по замерзшему озеру со скоростью, модуль которой Затем двигатель выключили. Если коэффициент трения скольжения между полозьями саней и льдом то пусть s, который пройдут аэросани до полной остановки, равен . м.

Модуль начальной скорости, модуль ускорения и тормозной путь связаны соотношением: На горизонтальной поверхности модуль ускорения, возникающий из-за силы трения, равен Таким образом,

На горизонтальном прямолинейном участке мокрой асфальтированной дороги водитель автомобиля, двигавшегося со скоростью, модуль которой применил экстренное торможение. Если коэффициент трения скольжения между колесами и асфальтом , то тормозной путь s, пройденный автомобилем до полной остановки, равен . м.

Модуль начальной скорости, модуль ускорения и тормозной путь связаны соотношением: На горизонтальной поверхности модуль ускорения, возникающий из-за силы трения, равен Таким образом,

На горизонтальном прямолинейном участке сухой асфальтированной дороги водитель применил экстренное торможение. Тормозной путь автомобиля до полной остановки составил . Если коэффициент трения скольжения между колесами и асфальтом то модуль скорости v движения автомобиля в начале тормозного пути равен .

Модуль начальной скорости, модуль ускорения и тормозной путь связаны соотношением: На горизонтальной поверхности модуль ускорения, возникающий из-за силы трения, равен Таким образом,

Автомобиль, двигавшийся со скоростью по прямолинейному горизонтальному участку дороги, начал экстренное торможение. На участке тормозного пути длиной модуль скорости движения автомобиля уменьшился до Если коэффициент трения скольжения между колесами и асфальтом то модуль скорости v движения автомобиля в начале тормозного пути равен .

Модуль начальной скорости, модуль конечной скорости, модуль ускорения и тормозной путь связаны соотношением: На горизонтальной поверхности модуль ускорения, возникающий из-за силы трения, равен Таким образом,

Друзья! Помогите мне указать и сравнить силы, действующие на автомобиль. № 130. ГДЗ Физика 10 класс Рымкевич.

Указать и сравнить силы, действующие на автомобиль,
когда он: а) стоит неподвижно на горизонтальном участке доро-
ги; б) трогается с места; в) движется равномерно и прямолиней-
но по горизонтальному участку; г) двигаясь равномерно, прохо-
дит середину выпуклого моста; д) двигаясь равномерно, повора-
чивает; е) тормозит на горизонтальной дороге.

а) Сила тяжести направлена вертикально
вниз, сила реакции опоры вертикально вверх. Эти си-
лы равны по модулю и компенсируют друг друга.

б) В вертикальном направлении действуют те же си-
лы, что и в случае а). В горизонтальном направлении
на автомобиль действует сила трения покоя, обеспе-
чивающая ускорение автомобиля в этом направле-
нии.

в) К силам, перечисленным в пунктах а) и б), добавля-
ется сила трения качения и сила сопротивления возду-
ха. Эти силы действуют в направлении, противопо-
ложном движению автомобиля. В случае равномерно-
го прямолинейного движения эти силы компенсируют
силу трения покоя колес с поверхностью дороги.

г) Нормальная компонента силы реакции опоры
меньше силы тяжести. Ненулевая векторная сумма
этих двух сил направлена вниз и обеспечивает цент-
ростремительное ускорение, возникающее при дви-
жении по выпуклому мосту.

д) Сила трения покоя колес о поверхность дороги име-
ет компоненту, направленную к центру маленькой
окружности, по дуге которой поворачивает автомо-
биль.

е) Действуют те же силы, что и в случае в), но сила
трения покоя направлена в ту же сторону, что и силы
трения качения и сопротивления воздуха. Равнодей-
ствующая этих сил и обеспечивает замедленное дви-
жение автомобиля.