Question

Срочно! Помогите пожалуйста! Дам много баллов! Ах Велосипедист массой 80 кг движется со скоростью 10м/с по вогнутому мосту, траектория его движения является дугой окружности радиусом 20 метров. Определите силу упругости, действующую на велосипедиста в нижней части моста.

Answer 1

Решение на фото/////

Answer 2

Чтобы определить силу упругости, действующую на велосипедиста в нижней части моста, мы можем использовать законы физики, связанные с центростремительным ускорением и силами, действующими на объекты во время движения по криволинейной траектории.

При движении велосипедиста по вогнутому мосту на дуге окружности радиусом 20 метров центростремительная сила направлена к центру окружности и является основной силой, вызывающей ускорение велосипедиста в направлении центра окружности. Центростремительное ускорение \(a_c\) определяется как \(v^2 / R\), где \(v\) - скорость, \(R\) - радиус окружности.

\[a_c = \frac{v^2}{R} = \frac{(10 \, \text{м/с})^2}{20 \, \text{м}} = 5 \, \text{м/с}^2\]

Сила, необходимая для сохранения такого ускорения, известна как центростремительная сила и определяется по второму закону Ньютона: \(F = m \cdot a_c\), где \(m\) - масса объекта.

\[F = m \cdot a_c = 80 \, \text{кг} \times 5 \, \text{м/с}^2 = 400 \, \text{Н}\]

Эта сила направлена вверх, напротив центростремительной силы. В контексте упругости моста, сила упругости будет равной по модулю, но противоположна по направлению центростремительной силе. Таким образом, сила упругости, действующая на велосипедиста в нижней части моста, также составляет 400 Н, но направлена вниз, поддерживая его на траектории.