ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон, Позойский

ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон, Позойский

авторы: , .
издательство: "Дрофа"

Раздел:

ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон. Закон сохранения механической энергии. Номер №1763

Велосипедист едет по дороге и видит, что на его пути находится препятствие − стена. Что надо сделать велосипедисту, чтобы избежать аварии − затормозить или повернуть (т.е. в каком случае он пройдёт меньшее расстояние по направлению к стене)? Учесть, что одновременно тормозить и поворачивать велосипедист не может.

reshalka.com

ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон. Закон сохранения механической энергии. Номер №1763

Решение

Решение рисунок 1
Изобразим все силы, действующие на велосипедиста при повороте: сила тяжести m g , сила реакции опоры N , сила, которая может обеспечить движение велосипедиста по окружности − сила трения F т р .
Запишем второй закон Ньютона в векторной форме:
m а = m g + F т р + N ;
Спроецируем уравнение на координатные оси:
ось X: m a = F т р = μ N ;
ось Y: 0 = N − mg;
N = mg;
ma = μmg;
a = μg;
Т.к. велосипедист движется по закругленной траектории, то центростремительное ускорение:
a = v 2 R = μ g ;
Радиус поворота равен:
R = v 2 μ g ;
В случае торможения, определим тормозной путь велосипедиста:
S = v 2 2 a ;
При движении по горизонтальной поверхности:
F т р = μ N = μ m g ;
Согласно второму закону Ньютона:
F т р = m a = μ m g ;
a = μg;
S = v 2 2 μ g = 1 2 R .
Таким образом, тормозной путь будет в 2 раза меньше радиуса поворота. Велосипед лучше затормозить, а не повернуть его вдоль стены.