Задание 5 ЕГЭ по физике · задача 91A222
Автомобиль массой 2 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью равной 36 км/ч. Радиус кривизны моста равен 40 м. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие движение автомобиля по мосту.
| Сила, с которой мост действует на автомобиль в верхней точке моста, меньше 20 000 Н и направлена вертикально вниз. | |
| Центростремительное ускорение автомобиля в верхней точке моста равно 2,5 м/с 2 . | |
| Ускорение автомобиля в верхней точке моста направлено противоположно его скорости. | |
| Равнодействующая сил, действующих на автомобиль в верхней точке моста, сонаправлена с его скоростью. | |
| В верхней точке моста автомобиль действует на мост с силой, равной по модулю 15 000 Н. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 25 (верны: 2, 5)
Разбор
Масса автомобиля $m = 2000$ кг, скорость $v = 10$ м/с, радиус $R = 40$ м.
В верхней точке выпуклого моста центростремительное ускорение направлено вниз, к центру кривизны. По второму закону Ньютона:
$mg − N = m v^{2}/R$
$20000 − N = 2000 \times 2,5 = 5000$
$N = 15000$ Н (сила давления моста на автомобиль направлена вверх).
Утверждение 2 верно: $a = v^{2}/R = 2,5$ м/с$^{2}$.
Утверждение 5 верно: по третьему закону Ньютона автомобиль давит на мост с силой 15000 Н.
Остальные утверждения неверны: сила моста направлена вверх, ускорение перпендикулярно скорости, равнодействующая не сонаправлена со скоростью.
В верхней точке выпуклого моста центростремительное ускорение направлено вниз, к центру кривизны. По второму закону Ньютона:
$mg − N = m v^{2}/R$
$20000 − N = 2000 \times 2,5 = 5000$
$N = 15000$ Н (сила давления моста на автомобиль направлена вверх).
Утверждение 2 верно: $a = v^{2}/R = 2,5$ м/с$^{2}$.
Утверждение 5 верно: по третьему закону Ньютона автомобиль давит на мост с силой 15000 Н.
Остальные утверждения неверны: сила моста направлена вверх, ускорение перпендикулярно скорости, равнодействующая не сонаправлена со скоростью.