Автомобиль движется со скоростью 54 км/ч по горизонтальной дороге. Каков наименьший радиус поворота, если коэффициент трения равен 0,5?
от

1 Ответ

дано:
- скорость v = 54 км/ч (переводим в м/с: v = 54 / 3,6 ≈ 15 м/с)
- коэффициент трения μ = 0,5
- ускорение свободного падения g = 9,81 м/с²

найти:
- наименьший радиус поворота R

решение:

1. На горизонтальной дороге сила трения F_тр обеспечивает центростремительное ускорение для поворота автомобиля. Сила трения определяется формулой:
   F_тр = μ * N,
   где N - нормальная сила, равная весу автомобиля:
   N = m * g.

2. Так как m (масса автомобиля) не известна, выразим R через m и затем упростим.

3. Центростремительное ускорение a_c может быть выражено через скорость и радиус поворота:
   a_c = v² / R.

4. Уравновесим силы:
   μ * m * g = m * (v² / R).

5. Упростим уравнение, сократив m:
   μ * g = v² / R.

6. Перепишем для R:
   R = v² / (μ * g).

7. Подставим известные значения:
   R = (15 м/с)² / (0,5 * 9,81 м/с²),
   R = 225 / (0,5 * 9,81),
   R = 225 / 4,905,
   R ≈ 45,8 м.

ответ:
- наименьший радиус поворота R ≈ 45,8 м.
от