Question

В аттракционе человек массой 60 кг движется на тележке по рельсам и совершает "Мертвую Петлю" в вертикальной плоскости по круговой траектории радиусом 25м.Какова сила давления человека на сидение тележки при скорости прохождения нижней точки 10м\с? Ускорение свободного падения принять равным 10м\с^2

Answer 1

Человек давит на сидение своим телом посредством двух сил:
1. Сила притяжения земли: F1=m*g
2. Инерционная сила, вызванная движением по кругу F2=m*a=m*V*V/R

Тогда общая сила давления:
F=F1+F2=mg+m*V*V/R=m(g+V*V/R)=60*(10+10*10/25)=60*14=840 H

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на объект, равна массе объекта, умноженной на его ускорение. В данном случае, объектом является человек на тележке, который движется по круговой траектории.

Для начала определим необходимые параметры: - Масса человека (m) = 60 кг - Радиус траектории (r) = 25 м - Скорость прохождения нижней точки (v) = 10 м/с - Ускорение свободного падения (g) = 10 м/с²

Хотим найти силу давления человека на сидение тележки. Для этого нам нужно определить ускорение человека в данной точке траектории.

Чтобы найти ускорение, используем формулу для центростремительного ускорения (ускорения, направленного внутрь к центру круговой траектории):

a = v² / r

где: - a - центростремительное ускорение - v - скорость - r - радиус траектории

Подставляем известные значения:

a = (10 м/с)² / 25 м = 100 м²/с² / 25 м = 4 м/с²

Теперь мы можем найти силу давления человека на сидение тележки, используя второй закон Ньютона:

F = m * a

где: - F - сила (сила давления) - m - масса человека - a - ускорение человека

Подставляем известные значения:

F = (60 кг) * (4 м/с²) = 240 Н

Таким образом, сила давления человека на сидение тележки при скорости прохождения нижней точки 10 м/с равна 240 Н (ньютонов).