Советская самоходная артиллерийская установка СУ-5,боевая масса которой равна 10500 кг, движется по мосту со скоростью 5 м/с.Радиус кривизны моста составляет 650 м. Найдите силу, с которой СУ-5 действует на середину моста, если мост: а) выпуклый, б)вогнут.
F = m * v^2 / R,
где F - сила, m - масса, v - скорость, R - радиус кривизны.
а) Если мост выпуклый, то центростремительная сила направлена от центра к краям.
Дано:
масса (m) = 10500 кг
скорость (v) = 5 м/с
радиус кривизны (R) = 650 м
Подставляем значения в формулу:
F = (10500 кг) * (5 м/с)^2 / 650 м
Вычисляем:
F = (10500 кг) * (25 м^2/с^2) / 650 м
F = (10500 кг * 25 м^2/с^2) / 650 м
F = 4095000 кг * м / 650 м
F = 6300 кг * м/с^2
Ответ: Сила, с которой СУ-5 действует на середину моста, если он выпуклый, равна 6300 кг * м/с^2.
б) Если мост вогнутый, то центростремительная сила направлена от края к центру.
Для решения этого случая, мы можем использовать ту же формулу, но с противоположным направлением центростремительной силы.
F = -m * v^2 / R
Далее, мы подставляем значения и вычисляем:
F = -(10500 кг) * (5 м/с)^2 / 650 м
F = -(10500 кг) * (25 м^2/с^2) / 650 м
F = -(10500 кг * 25 м^2/с^2) / 650 м
F = -4095000 кг * м / 650 м
F = -6300 кг * м/с^2
Ответ: Сила, с которой СУ-5 действует на середину моста, если он вогнутый, равна -6300 кг * м/с^2.
В данной задаче мы использовали формулу центростремительной силы и применили ее к двум различным случаям - выпуклому и вогнутому мосту. Также мы объяснили, как определить направление центростремительной силы в каждом из этих случаев.