Акробат на мотоцикле описывает «мёртвую петлю». Наименьшая скорость акробата в верхней точке петли, при которой он не может сорваться, равна 9,8 м/с. Найти радиус «мёртвой петли».
Ответы на вопрос
Дано:
Минимальная скорость акробата в верхней точке петли: м/с.
Ускорение свободного падения: м/с².
Радиус петли: — найти.
Решение
Когда акробат на мотоцикле движется по «мёртвой петле», на него действуют две силы:
Сила тяжести , направленная вертикально вниз.
Сила реакции опоры , которая в верхней точке петли также направлена вниз, к центру окружности.
Для движения по окружности необходимо центростремительное ускорение:
По второму закону Ньютона в верхней точке петли:
При минимальной скорости, при которой мотоцикл ещё не отрывается от поверхности петли, сила реакции опоры равна нулю:
Следовательно:
Сократим массу :
Выразим радиус петли:
Подставим числовые значения:
Ответ:
Радиус «мёртвой петли» равен 9,8 метра.
При такой скорости в верхней точке петли сила тяжести полностью обеспечивает необходимое центростремительное ускорение. Это предельный случай, при котором мотоцикл ещё сохраняет контакт с поверхностью петли.
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

