Một ô tô có khối lượng 5 tấn đi qua cầu với vận tốc không đổi bằng 36km/h. Tính áp lực của ô tô lên mặt cầu khiu nó đi qua điểm giữa cầu trong các trường hợp.
a) Cầu nằm ngang.
b) Cầu vồng lên với bán kính 50m
c) Cầu võng xuống với bán kính 50m
Bỏ qua ma sát. Lấy g=10m/s2
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có v = 54 k m / h = 15 m / s
Khi đi qua điểm giữa quả cầu vật chịu tác dụng của các lực N → , P →
a. Theo định luật II Newton ta có N → + P → = m . a h t →
Chọn trục toạ độ Ox có chiều dương hướng vào tâm:
⇒ N − P = m a h t
⇒ N = m a h t + P = m v 2 r + m g
⇒ N = 1200. 15 2 100 + 1200.10 = 14700 N
b. Theo định luật II Newton ta có N → + P → = m . a h t →
Chọn trục toạ độ Ox, chiều dương hướng vào tâm:
⇒ P − N = m a h t
⇒ N = P − m a h t = m g − m v 2 r
⇒ N = 1200.10 − 1200. 15 2 100 = 9300 N
Ta có v = 36 k m / h = 10 m / s
Theo định luật II Newton ta có N → + P → = m a →
Ta chỉ xét trên trục hướng tâm.
a. Khi xe ở đỉnh cầu Chiếu theo chiều hướng vào tâm
P − N = m v 2 r
⇒ N = m g − v 2 r
⇒ N = 1000 10 − 10 2 50 = 7800 N
Lực nén của xe lên cầu: N’ = N = 7800N
b, Khi xe ở vị trí α = 30 0
Chiếu theo chiều hướng vào tâm cầu P cos α − N = m v 2 r
⇒ N = m g cos α − v 2 r = 1000 10. cos 30 0 − 10 2 50 = 6660 , 254 N
Tại vị trí đỉnh cầu, vật chịu tác dụng của trọng lực P và phản lực N.
\(v=36\)km/h=10m/s
Gia tốc hướng tâm: \(a_{ht}=\dfrac{v^2}{R}=\dfrac{10^2}{50}=2\)m/s2
Định luật ll Niu tơn: \(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}=m\cdot\overrightarrow{a_{ht}}\)
\(\Rightarrow P-N=m\cdot a_{ht}\Rightarrow N'=N=P-m\cdot a_{ht}\)
\(\Rightarrow N'=10m-m\cdot a_{ht}=10\cdot2000-2000\cdot2=16000N\)
$a)$ Trường hợp cầu nằm ngang: Ta có $\overrightarrow{P}+\overrightarrow{Q}=m\overrightarrow{a}=0 $.
$\rightarrow Q=P $ Áp lực $N=Q=P=5000N$
$b)$ Trường hợp cầu vồng lên. Ta có $\overrightarrow{P}+\overrightarrow{Q}=m\overrightarrow{a} $ chiếu lên trục $Ox$ hướng thẳng đứng xuống dưới ta có:
$\left ( v=36km/h=10m/s \right ) $:
$P-Q=ma=m\frac{v^2}{R} \rightarrow Q=P-\frac{mv^2}{R} $
Áp lực lên cầu:
$N=P=P-\frac{mv^2}{R}=40000N. $
$c)$ Trường hợp cầu võng xuống. Ta có $\overrightarrow{P}+\overrightarrow{Q}=m\overrightarrow{a} $ chiếu lên trục $Ox$ hướng thẳng đứng lên trên ta có:
$-P+Q=ma=m\frac{v^2}{R} \rightarrow Q=P+\frac{mv^2}{R} $
Áp lực lên cầu: $N=Q=60000N$
a) Trường hợp cầu nằm ngang: Ta có \(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{Q}=m\overrightarrow{a}=0\)
\(\rightarrow Q=P\).Áp lực \(N=Q=P=5000N\)
b) Trường hợp cầu vồng lên. Ta có \(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{Q}=m\overrightarrow{a}\) chiếu lên trục \(Ox\) hướng thẳng đứng xuống dưới ta có:
\(\left(v=36km\text{/}h=10m\text{/}s\right)\)
\(P-Q=ma=m\frac{v^2}{R}\rightarrow Q=P-\frac{mv^2}{R}\)
Áp lực lên cầu:
\(N=P=P-\frac{mv^2}{R}=40000N\)
c) Trường hợp cầu võng xuống. Ta có \(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{Q}=m\overrightarrow{a}\) chiếu lên trục \(Ox\) hướng thẳng đứng lên trên ta có:
\(-P+Q=ma=m\frac{v^2}{R}\rightarrow Q=P+\frac{mv^2}{R}\)
Áp lực lên cầu: \(\text{ N=Q=60000N}\)