Мотоциклист массой m=60,0кг, двигаясь по горизонтальной дороге со скоростью, модуль которой v=18,0м/с,...

Для того чтобы определить модуль силы давления мотоциклиста на сидение мотоцикла, необходимо рассмотреть силы, действующие на мотоциклиста в процессе его движения по окружности.

1. Центростремительная сила: Мотоциклист движется по окружности, и для этого требуется центростремительная сила, которая направлена к центру окружности. Эта сила обеспечивается силой трения между колесами мотоцикла и дорогой. Центростремительная сила (F_c) определяется по формуле:

   [ F_c = \frac{m v^2}{R} ]

   где:

   • ( m ) — масса мотоциклиста (60,0 кг),
   • ( v ) — скорость мотоциклиста (18,0 м/с),
   • ( R ) — радиус окружности (43,2 м).

   Подставим значения в формулу:

   [ F_c = \frac{60,0 \, \text{кг} \times (18,0 \, \text{м/с})^2}{43,2 \, \text{м}} ]

   [ F_c = \frac{60,0 \times 324}{43,2} ]

   [ F_c = \frac{19440}{43,2} ]

   [ F_c = 450 \, \text{Н} ]

2. Сила тяжести: На мотоциклиста также действует сила тяжести (F_g), которая направлена вниз и равна:

   [ F_g = m g ]

   где ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с²).

   Подставим значения:

   [ F_g = 60,0 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 = 588 \, \text{Н} ]

3. Общая сила давления на сидение: Сила давления мотоциклиста на сидение мотоцикла будет определяться как результат сложения силы тяжести и центростремительной силы. Важно учитывать, что эти силы действуют под углом друг к другу, так как сила тяжести направлена вертикально вниз, а центростремительная сила направлена горизонтально к центру окружности. Поэтому для нахождения результирующей силы (F) необходимо использовать теорему Пифагора:

   [ F = \sqrt{F_g^2 + F_c^2} ]

   Подставим значения:

   [ F = \sqrt{588^2 + 450^2} ]

   [ F = \sqrt{345744 + 202500} ]

   [ F = \sqrt{548244} ]

   [ F \approx 740,4 \, \text{Н} ]

Таким образом, модуль силы давления мотоциклиста на сидение мотоцикла равен приблизительно 740,4 Н.

Для определения модуля силы давления мотоциклиста на сидение мотоцикла, мы можем воспользоваться вторым законом Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение.

Сначала найдем ускорение мотоциклиста во время поворота. Ускорение можно найти как центростремительное ускорение, которое равно квадрату скорости, деленному на радиус окружности: a = v^2 / R a = (18,0 м/с)^2 / 43,2 м a ≈ 7,5 м/с^2

Теперь найдем силу давления мотоциклиста на сидение, используя второй закон Ньютона: F = m a F = 60,0 кг 7,5 м/с^2 F = 450 Н

Таким образом, модуль силы давления мотоциклиста на сидение мотоцикла равен 450 Н.

Модуль силы давления мотоциклиста на сидение мотоцикла равен 586,4 Н.