20

Решение: Движение автомобиля на мосту

ЕГЭ · Физика · Задание 20 · Динамика и гравитация
ПовышеннаяФИПИ3EF97FНесколько вариантов≈ 4 минутыРазбор в 5 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

Автомобиль массой $2\ \text{т}$ проезжает верхнюю точку выпуклого моста, радиус кривизны которого равен $40\ \text{м}$, двигаясь с постоянной скоростью $36\ \text{км/ч}$. Выберите два правильных утверждения, характеризующие движение автомобиля.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

Переведём скорость автомобиля в единицы СИ:

$$v=36\ \text{км/ч}=10\ \text{м/с}$$
2

В верхней точке выпуклого моста центростремительное ускорение направлено вертикально вниз и перпендикулярно скорости автомобиля.

$$a_{\text{ц}}=\dfrac{v^2}{R}=\dfrac{10^2}{40}=2{,}5\ \text{м/с}^2$$
3

Сила тяжести автомобиля массой $2\ \text{т}=2000\ \text{кг}$ равна:

$$mg=2000\cdot 10=20000\ \text{Н}$$
4

Запишем второй закон Ньютона для вертикального направления. Сила тяжести направлена вниз, а сила реакции моста — вверх:

$$mg-N=ma_{\text{ц}},\quad N=mg-ma_{\text{ц}}=20000-2000\cdot 2{,}5=15000\ \text{Н}$$

Сила реакции моста направлена вверх и меньше $20000\ \text{Н}$. По третьему закону Ньютона автомобиль действует на мост с силой, направленной вниз.

Ответ

Правильные утверждения: 1, 2.

Где здесь ошибаются

Не переводят скорость $36\ \text{км/ч}$ в $10\ \text{м/с}$.

Считают силу реакции моста равной силе тяжести.

Путают направление силы, с которой автомобиль действует на мост.

Закрепить приёмВ теме «Динамика и гравитация» ещё 238 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 20 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Динамика и гравитация»: в ней 239 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.