Автомобиль массой 2 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью 36 км/ч. Радиус кривизны моста равен 40 м. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих движение автомобиля по мосту.
1. Равнодействующая сил, действующих на автомобиль в верхней точке моста, сонаправлена с его скоростью.
2. Сила, с которой мост действует на автомобиль в верхней точке моста, меньше 20 000 Н и направлена вертикально вниз.
3. В верхней точке моста автомобиль действует на мост с силой, равной 15 000 Н.
4. Центростремительное ускорение автомобиля в верхней точке моста равно 2,5 м/с2.
5. Ускорение автомобиля в верхней точке моста направлено противоположно его скорости.
Переведем скорость
Рассмотрим рисунок, поясняющий движение автомобиля по выпуклому мосту.
1. Неверно. Равнодействующая сил реакции опоры N и силы тяжести mg по второму закону Ньютона сонаправлена с вектором ускорения. А так как автомобиль движется по окружности, то ускорение направлено к центру окружности, то есть вниз. Следовательно, и равнодействующая направлена вниз. Скорость автомобиля при движении по окружности направлена по касательной (в данном случае — горизонтально).
2. Неверно. Сила, с которой мост действует на автомобиль, — сила реакции опоры — направлена вертикально вверх.
3. Верно. Сила, с которой автомобиль действует на мост, равна весу тела. По третьему закону Ньютона P = N. Найдем силу реакции опоры по второму закону Ньютона Центростремительное ускорение равно
Значит, Р = 15 кН.
4. Верно (см. пункт 3).
5. Неверно. Вектор ускорения направлен вертикально вниз, вектор скорости — горизонтально (см. пункт 1).
Ответ: 34.

