Мотоциклист движется по цилиндрической вертикальной стене, радиус которой r = 5 м. Коэффициент трения скольжения между стеной и колесами мотоцикла колеса равен u = 0,3. Найдите наименьшую допустимую скорость движения мотоциклиста, при которой он не соскользнет вниз по стене.

splaylive splaylive    3   02.05.2020 17:50    105

Ответы
hplss hplss  26.12.2023 12:34
Добрый день!

Чтобы найти наименьшую допустимую скорость движения мотоциклиста, при которой он не соскользнет вниз по стене, мы должны учесть равенство сил трения и силы тяжести.

Сила трения между стеной и колесами мотоцикла можно выразить формулой:
Fтр = u * N,
где Fтр - сила трения, u - коэффициент трения скольжения, N - нормальная реакция.

Нормальная реакция можно найти из равенства сил тяжести и силы центробежной реакции:
m * g = N + m * aц,
где m - масса мотоциклиста, g - ускорение свободного падения, aц - центростремительное ускорение.

Центростремительное ускорение можно найти из равенства сил:
m * aц = m * v² / r,
где v - скорость движения мотоциклиста, r - радиус стены.

Подставляя выражения для aц и N в уравнение сил тяжести, получаем:
m * g = (m * v² / r) + m * g.

Отсюда можно перейти к следующему уравнению:
0 = (m * v² / r) - m * g.

Решая это уравнение относительно v, получаем:
v² = r * g.

Таким образом, наименьшая допустимая скорость движения мотоциклиста будет:
v = √(r * g).

Подставляя значения r = 5 м и g = 9,8 м/с², получаем:
v = √(5 * 9,8) ≈ 7,01 м/с.

Таким образом, наименьшая допустимая скорость движения мотоциклиста, при которой он не соскользнет вниз по стене, составляет примерно 7,01 м/с.

Надеюсь, ответ был понятен. Если у тебя остались вопросы, не стесняйся задавать!
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика