Гонщик на трассе соревнований после спуска автомобиля по склону горы испытал в точке А состояние невесомости (рис. 254). Радиус закругления трассы в данном месте равен 25 м. Чему равна скорость автомобиля в точке А? Какое состояние испытал гонщик в точке В?
Дано:
P = 0;
R = 25 м.
Найти:
v − ?
Решение:
Т.к. автомобиль движется криволинейно, то ускорение в т. А направлено к центру окружности, т. е. вверх. В т. А на автомобиль действуют сила тяжести и сила реакции опоры. Согласно второму закону Ньютона:
;
;
;
По третьему закону вес равен по модулю силе реакции опоры:
;
;
;
То есть гонщик окажется в состоянии невесомости, если центростремительное ускорение, возникающее при движении на трассе, будет равно модулю ускорения свободного падения:
Центростремительное ускорение равно:
;
;
;
м/с.
Ответ: 15,8 м/с.
В точке B гонщик также испытал состояние невесомости.