5.8Một người lái xe chữa cháy nhận lệnh đến một vụ cháy đặc biệt quan trọng. Đường nhanh nhất...

Câu hỏi:

5.8 Một người lái xe chữa cháy nhận lệnh đến một vụ cháy đặc biệt quan trọng. Đường nhanh nhất có thể đến đám cháy phải qua một chiếc cầu có dạng cung tròn với bán kính cong R = 50,0 m và cầu chỉ chịu được áp lực tối đa 60 000N. Xe chữa cháy có trọng lượng 200 000 N. Giả thiết chỉ có xe chữa cháy chuyển động tròn đều qua cầu thì cần điều khiển xe chạy với tốc độ như thế nào để cầu không bị quá tải?

Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Hồng Dung
Để giải bài toán này, ta cần sử dụng định luật II Newton và định luật III Newton.

Đầu tiên, ta cần xác định lực nặng của xe chữa cháy: $mg = 200,000 N$

Tiếp theo, ta cần xác định lực phản ứng của cầu: $Q = mgcos\alpha - m\frac{v^2}{R}$

Áp lực tối đa mà cầu chịu được là: $N_{max} = 60,000 N$

Sau đó, ta sẽ áp dụng định luật III Newton để tìm ra vận tốc cần thiết của xe chữa cháy để cầu không bị quá tải:

$P - m\frac{v^2}{R} \leq N_{max}$

Khi giải phương trình trên, ta sẽ tìm được vận tốc tối thiểu cần để xe chữa cháy qua cầu mà không làm cầu bị quá tải.Ừơ, công thức lúc này sẽ thành:$v \geq \sqrt{\frac{P-N_{max}}{m} \times R} = \sqrt{\frac{200,000 - 60,000}{200,000} \times 50} \approx 18.7 m/s \approx 67.3 km/h$

Vậy, vận tốc cần thiết của xe chữa cháy để cầu không bị quá tải là khoảng 67.3 km/h.
Bình luận (0)
Nhấn vào đây để đánh giá
Thông tin người gửi
0.48307 sec| 2166.766 kb