Главная >> Физика 10 класс. Часть 1. Генденштейн. Дик

§ 21. Движение по окружности под действием нескольких сил

Поворот транспорта

Движение по горизонтальной дороге транспорта

Напомним, что ускорение тела, движущегося со скоростью υ по окружности радиусом r, направлено к центру окружности (центростремительное ускорение). Модуль ускорения

Согласно второму закону Ньютона

= m,

где — равнодействующая всех приложенных к телу сил.

Пусть автомобиль совершает поворот на горизонтальной дороге, двигаясь равномерно по дуге окружности. На него действуют сила тяжести m и сила нормальной реакции (рис. 21.1). Но обе они направлены вертикально и поэтому не могут вызвать ускорения, направленного горизонтально. Это ускорение вызывает горизонтально направленная сила трения, действующая на автомобиль со стороны дороги.

Если колёса автомобиля не проскальзывают, то нижние точки колёс покоятся относительно дороги. Следовательно, ускорение вызывает¹ сила трения покоя _тр.пок (Рис. 21.1).

¹ Эта сила возникает, когда вследствие поворота руля оси вращения передних колёс поворачиваются. Причины появления этой силы можно объяснить, только рассматривая автомобиль не как материальную точку.

1. Используя рисунок 21.1, объясните смысл следующих уравнений:

2. Чему равен радиус окружности r, по которой может равномерно двигаться автомобиль на горйзонтальной дороге со скоростью υ, если коэффициент трения между колёсами и дорогой равен μ?

П о д с к а з к а. F_{тр. пок} ≤ μN.

3. С какой наибольшей скоростью (в километрах в час) автомобиль может совершить поворот на перекрёстке нешироких улиц, двигаясь по дуге окружности радиусом 10 м? Рассмотрите движение автомобиля по сухому асфальту и по льду.

Выполнив это задание, вы лучше поймёте, почему водитель притормаживает перед поворотом, особенно на скользкой дороге.

Окончание >>>