有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥.(g=10N/kg)
问:(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空?
(3)汽车对地面的压力过小是不安全的.因此从这个角度讲,汽车过桥时的速度不能过大.对于同样的车速,拱桥圆弧的半径大些比较安全,还是小些比较安全?
(1)根据牛顿第二定律有:mg-N=mv2 R
N=mg-m
=8000-800×v2 R
N=7600N.25 50
根据牛顿第三定律,汽车对桥的压力为7600N.
(2)当汽车桥的压力为零时,有:mg=mv2 R
v=
=10gR
m/s5
故汽车以10
m/s速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空.5
(3)根据牛顿第二定律得,mg-N=mv2 R
N=mg-m
,速度一定,半径越大,桥对汽车的支持力越大,知对于同样的车速,拱桥圆弧的半径大些比较安全.v2 R