Bài 5 trang 83 SGK Vật lí 10

Đề bài

Một ô tô có khối lượng 1200 kg chuyển động đều qua một đoạn cầu vượt (coi là cung tròn) với tốc độ 36 km/h. Hỏi áp lực của ô tô vào mặt đường tại điểm cao nhất (hình 14.7) bằng bao nhiêu? Biết bán kính cong của đoạn cầu vượt là 50 m. Lấy \(g = 10m/s^2\). 

A. 11 760N                                              B. 11 950N

C. 14 400N                                              D. 9 600N

Hướng dẫn giải

- Lực hướng tâm: \({F_{ht}} = m{a_{ht}} = {{m{v^2}} \over R}\)

- Áp dụng định luật II Niu - tơn.

Lời giải chi tiết

Ta có: v = 36km/h = 10m/s; R = 50m; m = 1200kg; \(g = 10m/s^2\)

Khi ô tô chuyển động đến điểm cao nhất, các lực tác dụng lên xe được biểu diễn như hình vẽ:

Áp dụng đinh luật II Niu - tơn ta có: \(\vec P + \vec N = m\overrightarrow {{a_{ht}}} \) (*)

Chọn chiều dương hướng vào tâm, chiếu phương trình (*) lên phương bán kính ta được: 

\(\eqalign{
& P - N = {{m{v^2}} \over R} \Rightarrow N = P - {{m{v^2}} \over R} = mg - {{m{v^2}} \over R} \cr
& \Rightarrow N = 1200.10 - {{{{1200.10}^2}} \over {50}} = 9600N \cr} \)