Мотоцикл массой 500 кг проезжает нижнюю точку вогнутого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью 72 км/ч. Радиус кривизны моста равен 40 м. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие движение мотоцикла по мосту.
- Равнодействующая сил, действующих на мотоцикл в нижней точке моста, сонаправлена с его скоростью.
- Сила, с которой мост действует на мотоцикл в нижней точке моста, меньше 20000 Н и направлена вертикально вниз.
- В нижней точке моста мотоцикл действует на мост с силой, равной 10000 H .
- Центростремительное ускорение мотоцикла в нижней точке моста равно 10 м/с2.
- Ускорение мотоцикла в нижней точке моста направлено перпендикулярно его скорости.
Решение:
- Неверно. Так как при движении тела по окружности его равнодействующая сила направлена к центру и перпендикулярна скорости.
- Неверно. Сила, с которой мост действует на мотоцикл, — это сила нормальной реакции опоры . В нижней точке вогнутого моста эта сила направлена перпендикулярно поверхности вверх (к центру кривизны), а не вниз. Кроме того, её величина , что действительно меньше , однако из-за неверного направления утверждение ложно.
- Верно. Сосчитаем силу реакции опоры. Для этого запишем второй закон Ньютона для мотоцикла: .
- Верно. Посчитаем центростремительное ускорение: .
- Верно. Так как при движении тела по окружности его ускорение сонаправленно с равнодействующей силой, направлено к центру и перпендикулярно скорости тела.
Ответ:
345