Каково отношение силы тяжести к силе давления автомобиля на асфальт в верхней точке выпуклого моста радиусом R

Тема: Сила тяжести и сила давления на автомобиль в верхней точке выпуклого моста

Объяснение:
В верхней точке выпуклого моста на автомобиль действуют две силы - сила тяжести (Fт) и сила давления (Fд) на автомобиль со стороны асфальта. Сила тяжести направлена вниз и зависит от массы автомобиля. Сила давления направлена вверх и возникает вследствие контакта автомобиля с асфальтом.

Сила тяжести можно вычислить по формуле: Fт = m * g, где m - масса автомобиля, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²).

Сила давления можно вычислить, используя второй закон Ньютона: Fд = m * (v² / R), где v - скорость автомобиля, R - радиус моста.

Отношение силы тяжести к силе давления можно найти, разделив силу тяжести на силу давления: Fт / Fд = (m * g) / (m * (v² / R)) = g * (R / v²)

Дополнительный материал:
Пусть масса автомобиля m = 1000 кг, радиус моста R = 40 м, скорость автомобиля v = 120 км/ч = 33,33 м/с.

Отношение силы тяжести к силе давления: Fт / Fд = g * (R / v²) = 9,8 * (40 / 33,33²) = 0,0188

Совет:
Чтобы лучше понять это отношение, можно представить, что сила тяжести - это сила, которая тянет автомобиль вниз, а сила давления - это сила, которая "поддерживает" автомобиль и не дает ему упасть. Чем больше это отношение, тем "сильнее" сила давления и тем меньше вероятность, что автомобиль упадет с моста.

Практика:
При какой скорости движения автомобиля на верхней точке выпуклого моста отношение силы тяжести к силе давления будет равно 1? Выразите ответ в км/ч и м/с.