问题
计算题
质量m=5t的汽车以速率v=10m/s分别驶过一座半径R=l00m的凸形桥和凹形桥的中央,取g=l0m/s2,求:
(1)在凸、凹形桥的中央,汽车对桥面的压力;
(2)若汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零,此时汽车的速率是多少?
答案
解:(1)汽车过凸形桥和凹形桥的受力情况如图所示:
过凸形桥时,有:
根据牛顿第三定律可知,汽车对凸形桥的压力大小为
过凹形桥时,有:
(2)设当汽车对桥面的压力为零时,汽车的速率为,此时,有