1. ...
  2. ...
  3. ...
  4. Решение задачи на тему: «Конькобежец массой m= 80 кг может совершить по горизонтальной поверхности льда б...»
Решение задачи

Конькобежец массой m= 80 кг может совершить по горизонтальной поверхности льда без заноса поворот радиусом R = 80 м на предельной скорости, ...

Международные отношения

Условие:

Конькобежец массой m= 80 кг может совершить по горизонтальной поверхности льда без заноса поворот радиусом R = 80 м на предельной скорости, модуль которой v=9 м/с. Определите модуль максимальной силы трения, обеспечивающей поворот конькобежца. Каким будет угол наклона конькобежца к горизонту при совершении такого поворота?

Решение:

Для определения модуля максимальной силы трения, обеспечивающей поворот конькобежца, мы можем использовать второй закон Ньютона для движения по окружности.

Сила трения, действующая на конькобежца, направлена к центру окружности и является основной силой, обеспечивающей поворот. Модуль этой силы трения равен разности модулей центростремительной силы и силы тяжести:

Fтрения = Fцентростремительная - Fтяжести

Центростремительная сила равна массе конькобежца, умноженной на квадрат его скорости и деленной на радиус поворота:

Fцентростремительная = m * v^2 / R

Сила тяжести равна произведению массы конькобежца на ускорение свободного падения g:

Fтяжести = m * g

Таким образом, модуль максимальной силы трения будет равен:

Fтрения = m * v^2 / R - m * g

Подставляя известные значения, получаем:

Fтрения = 80 * (9^2) / 80 - 80 * 9.8

Fтрения ≈ 81.45 Н

Чтобы определить угол наклона конькобежца к горизонту при совершении такого поворота, мы можем использовать теорему синусов для треугольника, образованного силой трения, силой тяжести и силой реакции опоры (нормальной силой).

Сила реакции опоры направлена перпендикулярно поверхности льда и равна сумме силы тяжести и силы трения:

Fреакции = Fтяжести + Fтрения

Fреакции = m * g + Fтрения

Угол наклона конькобежца к горизонту будет равен арксинусу отношения силы трения к силе реакции опоры:

угол = arcsin(Fтрения / Fреакции)

Подставляя известные значения, получаем:

угол = arcsin(81.45 / (80 * 9.8 + 81.45))

угол ≈ 47.4°

Таким образом, модуль максимальной силы трения составляет около 81.45 Н, а угол наклона конькобежца к горизонту при совершении такого поворота составляет около 47.4°.

Похожие работы

Попробуй и другие функции

  • ИИ для любых учебных целей

    • Научит решать задачи

    • Поможет решать задачи

    • Исправит ошибки в решении

    • Ответит на вопросы за минуту

    Попробовать
  • База готовых рефератов

    • Свыше 1,2 млн работ

    • Больше 160 предметов

    • Работы написали студенты вместе с AI

    • База ежедневно обновляется

    Попробовать

Решения по другим предметам