№296 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. С какой силой, направленной горизонтально, давит вагон трамвая массой $$24\ \text{т}$$ на рельсы, если он движется по закруглению радиусом $$100\ \text{м}$$ со скоростью $$18\ \text{км/ч}$$? Во сколько раз изменится эта сила, если скорость движения увеличится в $$2$$ раза?

При движении по закруглению вагон давит на рельсы с силой, равной по модулю центростремительной силе:

$$F=\frac{mv^2}{r}$$

Переведём скорость в СИ:

$$v=18\ \text{км/ч}=18\cdot \frac{1000}{3600}=5\ \text{м/с}$$

Тогда

$$F=\frac{24\cdot 10^3\cdot 5^2}{100}=6\cdot 10^3\ \text{Н}=6\ \text{кН}$$

Если скорость увеличить в 2 раза, то сила станет

$$F_1=\frac{m(2v)^2}{r}=4\frac{mv^2}{r}=4F$$

Следовательно, сила увеличится в 4 раза.

Ответ: $$F=6\ \text{кН}$$; при увеличении скорости в 2 раза сила увеличится в 4 раза.