РЕШУ ЕГЭ — физика

Задания

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.

Решение. Переведем скорость $36 км/ч = 10м/с .$

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 $\overrightarrowN плюс m\vecg=m\veca.$ Центростремительное ускорение равно $a= дробь: числитель: v в квадрате , знаменатель: R конец дроби = дробь: числитель: 10 в квадрате , знаменатель: 40 конец дроби =2,5 м/с в квадрате ,$ $mg минус N=ma,$ $N=m левая круглая скобка g минус a правая круглая скобка =2 умножить на 10 в кубе умножить на левая круглая скобка 10 минус 2,5 правая круглая скобка = 15 кН.$ Значит, Р  =  15 кН.

4.  Верно (см. пункт 3).

5.  Неверно. Вектор ускорения направлен вертикально вниз, вектор скорости  — горизонтально (см. пункт 1).

Ответ: 34.

№ п/п	№ задания	Ответ
1	20015	34

Ключ