13/04/2025
Làm sao để có câu trả lời hay nhất?
13/04/2025
13/04/2025
Để giải bài toán này, ta cần phân tích lực tác dụng lên ô tô tại điểm giữa cầu trong từng trường hợp. Vận tốc của ô tô cần được đổi sang đơn vị m/s.
Đổi vận tốc:
v=54km/h=54×
3600
1000
m/s=15m/s
Khối lượng của ô tô:
m=3,5t
a
ˆ
ˊ
n=3500kg
Gia tốc trọng trường:
g=10m/s
2
Trọng lực của ô tô:
P=mg=3500×10=35000N
Áp lực của ô tô lên mặt cầu có độ lớn bằng phản lực của mặt cầu tác dụng lên ô tô.
a. Cầu phẳng.
Khi cầu phẳng, không có gia tốc hướng tâm. Các lực tác dụng lên ô tô theo phương thẳng đứng là trọng lực
P
hướng xuống và phản lực
N
của mặt cầu hướng lên. Vì ô tô không có gia tốc theo phương thẳng đứng, theo định luật Newton thứ nhất:
N−P=0
N=P=35000N
Vậy, áp lực của ô tô lên mặt cầu là 35000 N.
b. Cầu cong lồi có bán kính R=100m.
Tại điểm giữa cầu, tâm của đường tròn quỹ đạo nằm phía dưới ô tô. Các lực tác dụng lên ô tô theo phương thẳng đứng là trọng lực
P
hướng xuống và phản lực
N
của mặt cầu hướng lên. Hợp lực của hai lực này gây ra gia tốc hướng tâm
a
ht
hướng xuống. Theo định luật Newton thứ hai:
P−N=ma
ht
Gia tốc hướng tâm được tính bởi công thức:
a
ht
=
R
v
2
=
100
15
2
=
100
225
=2,25m/s
2
Thay vào phương trình lực:
35000−N=3500×2,25
35000−N=7875
N=35000−7875=27125N
Vậy, áp lực của ô tô lên mặt cầu là 27125 N.
c. Cầu cong lõm có bán kính R=200m.
Tại điểm giữa cầu, tâm của đường tròn quỹ đạo nằm phía trên ô tô. Các lực tác dụng lên ô tô theo phương thẳng đứng là trọng lực
P
hướng xuống và phản lực
N
của mặt cầu hướng lên. Hợp lực của hai lực này gây ra gia tốc hướng tâm
a
ht
hướng lên. Theo định luật Newton thứ hai:
N−P=ma
ht
Gia tốc hướng tâm được tính bởi công thức:
a
ht
=
R
v
2
=
200
15
2
=
200
225
=1,125m/s
2
Thay vào phương trình lực:
N−35000=3500×1,125
N−35000=3937,5
N=35000+3937,5=38937,5N
Vậy, áp lực của ô tô lên mặt cầu là 38937,5 N.
Final Answer: The final answer is
a.35000N;b.27125N;c.38937,5N
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
CÂU HỎI LIÊN QUAN
8 giờ trước
Top thành viên trả lời