Задание 5 ЕГЭ по физике · задача 3A9974
Грузовик массой 10 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, радиус кривизны которого равен 80 м, двигаясь равномерно со скоростью 72 км/ч. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие движение грузовика.
| 1) | Сила тяжести, действующая на грузовик, равна 10 кН. | |
| 2) | Сумма сил, действующих на грузовик, направлена вертикально вверх и перпендикулярна его скорости. | |
| 3) | Центростремительное ускорение грузовика равно 5 м/с 2 . | |
| 4) | Сила, с которой мост действует на грузовик, меньше 40 кН и направлена вертикально вверх. | |
| 5) | Сила, с которой грузовик действует на мост, направлена вертикально вниз и равна 50 кН. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 35 (верны: 3, 5)
Разбор
Масса грузовика $m = 10$ т $= 10^{4}$ кг, радиус $R = 80$ м, скорость $v = 72$ км/ч $= 20$ м/с. Принимаем $g = 10$ м/с$^{2}$.
1) Сила тяжести $mg = 10^{4} \times 10 = 100$ кН, а не 10 кН. Утверждение неверно.
2) Движение равномерное по выпуклому мосту, поэтому равнодействующая сил направлена вниз (к центру кривизны) и перпендикулярна скорости. Утверждение неверно.
3) Центростремительное ускорение $a = v^{2}/R = 400/80 = 5$ м/с$^{2}$. Утверждение верно.
4) Из уравнения $mg − N = m v^{2}/R$ получаем $N = 100$ кН − 50 кН $= 50$ кН. Это не меньше 40 кН. Утверждение неверно.
5) По третьему закону Ньютона сила, с которой грузовик действует на мост, равна $N = 50$ кН и направлена вниз. Утверждение верно.
Правильные утверждения: 3 и 5.
1) Сила тяжести $mg = 10^{4} \times 10 = 100$ кН, а не 10 кН. Утверждение неверно.
2) Движение равномерное по выпуклому мосту, поэтому равнодействующая сил направлена вниз (к центру кривизны) и перпендикулярна скорости. Утверждение неверно.
3) Центростремительное ускорение $a = v^{2}/R = 400/80 = 5$ м/с$^{2}$. Утверждение верно.
4) Из уравнения $mg − N = m v^{2}/R$ получаем $N = 100$ кН − 50 кН $= 50$ кН. Это не меньше 40 кН. Утверждение неверно.
5) По третьему закону Ньютона сила, с которой грузовик действует на мост, равна $N = 50$ кН и направлена вниз. Утверждение верно.
Правильные утверждения: 3 и 5.