Физика ЕГЭ 2021 Демоверсия Решение задания 5
5. 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/с2.
5) Ускорение автомобиля в верхней точке моста направлено противоположно его скорости.
Решение:
Рассмотрим представленную модель. В данном случае движение автомобиля является движением по окружности радиусом R = 40 м.
Центростремительное ускорение при движении по окружности
Сила давления на мост P равна по модулю силе реакции опоры N.
Запишем второй закон Ньютона:
Т.к. вертикально тело не движется (не отрывается от моста), то
Тогда с учетом проекций
Проанализируем утверждения:
1) Нет, т.к. равнодействующая сила равна нулю, она никуда не направлена.
2) Нет, мост действует на автомобиль силой реакции опоры N, она направлена вверх.
3) Да, по расчетам P = 15000 Н.
4) Да, по расчетам = 2,5 м/с2
5) Нет, в верхней точке присутствует только ускорение , оно направлено в центр окружности, скорость направлена по касательной.
Ответ: 34