Движение по окружности.
При решении задач на движение по окружности надо помнить, что если тело и движется с постоянной скоростью, это не значит, что нет ускорения. Скорость меняется не по величине, а по направлению. Значит, есть центростремительное ускорение и для решения надо использовать второй закон Ньютона. Рассмотрим решение такой задачи. Автомобиль движется по мосту с радиусом кривизны 20 м. При какой минимальной скорости сила давления на мост в его верхней точке будет равна нулю.
Для уточним, что сила давления действует со стороны автомобиля на мост и направлена вниз. На рисунке она не показана. По третьему закону Ньютона, мост действует на автомобиль с такой же скорость, но направленной вверх. На рисунке это сила N. Значения этих сил равны, значит, можно считать, что если сила давления равна нулю, то и сила реакции опоры, т.е. N, равна нулю. Помимо силы реакции опоры на автомобиль действует еще сила тяжести. Других сил мы не учитываем. Но т.к сила реакции опоры равна нулю, то во второй закон Ньютона можно записать только силу тяжести. Получаем mg=ma. Сокращаем массу (она, кстати и не дана в условии, поэтому, следовало ожидать, что она сократится). Остается простое выражение g=a. Но из этой простоты, правда, не видно как определить скорость. И тут настало время вспомнить, что в этом случае ускорение центростремительное, а оно зависит от радиуса кривизны траектории и скорости. Точнее говоря а=V^2/R. Подставляем выражение для ускорения, в полученную простую формулу и мы уже близки к ответу задачи.
g= V^2/R – это выражение из которого мы получим расчетную формулу.
V=корень(gR). Подставляем числа и получаем ответ 14 м/с. Ускорение свободного падения лучше взять 9,8, тогда получается ровно 14.
Все задача решена. По подобному алгоритму решаются и другие похожие задачи Например, вот эта или эта. еще задача