Какое центростремительное ускорение имеет гоночный автомобиль, который движется по кольцевой дороге диаметром 1,6
Какое центростремительное ускорение имеет гоночный автомобиль, который движется по кольцевой дороге диаметром 1,6 км и проходит путь, равный четырем радиусам за 2,3 минуты? Ответ округлите до сотых долей.
17.11.2023 11:57
Объяснение:
Центростремительное ускорение (a) является ускорением, с которым тело движется по окружности и стремится к центру окружности. Чтобы найти центростремительное ускорение автомобиля, мы можем использовать известные данные о пути (s) и времени (t), воспользовавшись следующей формулой:
a = v^2 / r
Где:
- a - центростремительное ускорение,
- v - скорость автомобиля,
- r - радиус кольцевой дороги.
В данной задаче мы знаем, что автомобиль проходит путь, равный 4 радиусам, что соответствует длине окружности с радиусом r = 1,6 км. Длина окружности можно выразить через формулу C = 2πr, где С - длина окружности.
Кроме того, время движения автомобиля равно 2,3 минуты. Преобразуем это значение в секунды, умножив его на 60.
Перейдем к решению задачи.
Решение:
Длина окружности C = 2πr = 2 * 3.14 * 1.6 = 10.048 км
Переведем время t в секунды:
2.3 минуты * 60 = 138 секунд
Скорость автомобиля v можно найти, разделив путь на время:
v = C / t = 10.048 / 138 = 0.0728 км/с
Теперь мы можем найти центростремительное ускорение a, используя найденную скорость и радиус дороги:
a = v^2 / r = (0.0728)^2 / 1.6 = 0.0033 км/с^2
Ответ округляем до сотых долей:
Центростремительное ускорение гоночного автомобиля составляет 0.0033 км/с^2.
Совет:
Чтобы лучше понять понятие центростремительного ускорения, можно представить, что автомобиль движется по круговой трассе и постоянно подвергается воздействию силы, направленной к центру окружности. Чем больше скорость и радиус движения, тем больше будет центростремительное ускорение.
Упражнение:
Пусть автомобиль движется по окружности диаметром 800 метров и проходит путь, равный половине окружности, за 1.5 минуты. Какое центростремительное ускорение имеет этот автомобиль? (Ответ округлите до сотых долей)
Описание: Центростремительное ускорение (a) - это ускорение, которое возникает при движении объекта по окружности или кривой траектории. Оно направлено к центру окружности и обеспечивает изменение направления движения объекта.
Для расчёта центростремительного ускорения можно использовать формулу:
a = v² / r
где:
a - центростремительное ускорение,
v - скорость объекта,
r - радиус окружности.
В данной задаче нам даны следующие данные:
диаметр окружности (D) = 1,6 км = 1600 м,
путь, пройденный объектом (s) = 4 * радиус окружности = 4 * (D / 2),
время движения (t) = 2,3 минуты = 2,3 * 60 секунд.
Сначала найдем радиус окружности:
r = D / 2 = 1600 / 2 = 800 м.
Затем найдем скорость объекта:
v = s / t = (4 * 800) / (2,3 * 60) ≈ 34,78 м/с.
И, наконец, найдем центростремительное ускорение:
a = v² / r = (34,78)² / 800 ≈ 1,51 м/с².
Таким образом, центростремительное ускорение гоночного автомобиля, движущегося по кольцевой дороге, равно примерно 1,51 м/с² (округлено до сотых долей).
Доп. материал: Какое центростремительное ускорение будет у автомобиля, если его скорость равна 20 м/с и радиус окружности 50 м?
Совет: Чтобы лучше понять центростремительное ускорение, представьте себе верёвку, на одном конце которой закреплена грузила, а другой конец вы крутите. Грузило будет двигаться вокруг вращающегося центра и испытывать центростремительное ускорение.
Ещё задача: При движении автомобиля по круговой трассе радиусом 250 м его скорость составляет 36 м/с. Какое центростремительное ускорение у автомобиля? Ответ округлите до сотых долей.