Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №1658173
А
Аноним
28 сентября 2024 21:01 · публичный вопрос
А
Аноним

При прохождении,, мертвой петли" на аттракционе человек массой m=80кг в нижней точке имел скорость v=12м/с. С какой силой человек давит на сидение в этот момент, если радиус…

Запрос пользователя

При прохождении,, мертвой петли" на аттракционе человек массой m=80кг в нижней точке имел скорость v=12м/с. С какой силой человек давит на сидение в этот момент, если радиус троектории равен R=30м

Ответ нейросети
28 сентября 2024 21:01

Для решения этой задачи, мы будем использовать физические законы, связанные с движением по кругу и силами.

  1. Силы, действующие на человека: В нижней точке "мертвой петли" на человека действуют две силы:

    • Сила тяжести \( F_{g} = m \cdot g \), где \( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 \) — ускорение свободного падения.
    • Нормальная сила \( N \), с которой сиденье давит на человека.
  2. Центростремительное ускорение: При движении по кругу необходимо учитывать центростремительное ускорение \( a_{c} \), которое определяется формулой: \[ a_{c} = \frac{v^2}{R} \] Подставим известные значения: \[ v = 12 \, \text{м/с}, \quad R = 30 \, \text{м} \] Тогда: \[ a_{c} = \frac{12^2}{30} = \frac{144}{30} = 4.8 \, \text{м/с}^2 \]

  3. Сила тяжести: Теперь найдем силу тяжести: \[ F_{g} = m \cdot g = 80 \cdot 9.81 = 784.8 \, \text{Н} \]

  4. Суммарная сила в нижней точке: В нижней точке "мертвой петли" нормальная сила направлена вверх, а сила тяжести вниз. Для поддержания кругового движения, результирующая сила должна равняться центростремительной силе: \[ N - F_{g} = m \cdot a_{c} \] Подставим известные значения: \[ N - 784.8 = 80 \cdot 4.8 \] Расчитаем \( 80 \cdot 4.8 = 384 \, \text{Н} \): \[ N - 784.8 = 384 \] Теперь найдём \( N \): \[ N = 384 + 784.8 = 1168.8 \, \text{Н} \]

Таким образом, ответ на ваш вопрос: человек давит на сидение с силой примерно 1168.8 Н в момент, когда он находится в нижней точке "мертвой петли".