Каков вес велосипеда? Велосипедист весом 70 кг движется со скоростью 54 км/ч по закругленному участку трека радиусом
Каков вес велосипеда? Велосипедист весом 70 кг движется со скоростью 54 км/ч по закругленному участку трека радиусом 45 м. Оцените примерный вес велосипедиста. Полотно трека наклонено под некоторым углом к горизонтальной поверхности. Значение ускорения свободного падения примем равным.
07.12.2023 02:56
Описание: Для определения веса велосипеда, нам необходимо использовать законы закрученного движения. Когда велосипедист движется по треку, вес его и велосипеда создает центростремительную силу, направленную к центру окружности с радиусом 45 метров. Чтобы вычислить эту силу, мы можем использовать следующую формулу:
Центростремительная сила = масса * радиус * угловая скорость в квадрате
Угловая скорость можно вычислить, зная скорость движения велосипедиста и радиус трека:
Угловая скорость = скорость / радиус
Далее, для определения веса велосипеда мы можем использовать второй закон Ньютона:
Вес = Центростремительная сила - Масса велосипедиста * ускорение свободного падения
Вот формула, которую мы можем использовать для вычисления веса велосипеда:
Вес = (Масса велосипедиста * ускорение свободного падения * радиус) / скорость^2
Демонстрация:
Дано:
Масса велосипедиста = 70 кг
Скорость = 54 км/ч = 15 м/с
Радиус = 45 м
Ускорение свободного падения = 9,8 м/с^2
Вес = (70 * 9,8 * 45) / 15^2
Вес ≈ 1234,67 Н
Совет: Чтобы лучше понять эту тему и научиться применять формулы, рекомендуется изучить основы законов физики, таких как законы Ньютона, центростремительная сила и ускорение свободного падения. Также полезно понять разницу между массой и весом, поскольку масса в данной задаче относится к велосипедисту, а вес - к всей системе велосипеда и велосипедиста.
Задание:
Предположим, велосипедист движется со скоростью 30 км/ч по треку радиусом 30 метров. Оцените примерный вес велосипедиста, если его масса составляет 60 кг. (Значение ускорения свободного падения также примем равным 9,8 м/с^2)