大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于车过拱桥物理问题的问题,于是小编就整理了4个相关介绍车过拱桥物理问题的解答,让我们一起看看吧。
物理,过拱桥的问题?
Fn=mv^2/r,如果速度过大,所需的向心力小于实际的向心力(即向下的合力),汽车会做离心运动,即飞出去。
在最高点时,汽车自身的向心力最大,而拱形桥的其他位置的向心力都比最高点时小,所以更容易飞出去
木拱桥物理原理?
木拱桥的物理原理主要基于弧形力学原理和拱桥原理。当一根木材被弯曲成弧形时,上部受到压力,而下部则受到拉力,这种力学原理被称为“弧形原理”。
在木头拱桥的设计中,木材被弯曲成拱形,形成一条连续的拱形结构,可以承受大量的重量和压力,同时能够抵御自然灾害和人为破坏。
拱桥原理是通过一个水平推力将原本由荷载产生的弯矩应力变成压应力或者大部分转化为压应力,如果这个水平推力和支座反力以及作用于其上的荷载的合力的作用点和方向刚好通过拱的轴线,这样的拱就是合理拱。总之,木拱桥的物理原理是利用木材的强度和弹性,将木材弯曲成拱形,形成坚固的桥梁,通过拱桥原理实现承受重量和压力、抵御自然灾害和人为破坏的功能。
当汽车不在拱形桥的最高点或最低点时,它的运动用什么方法求解?
1:匀速圆周运动时
我们知道向心力改变了速度的方向,如果汽车速度大小不变,只是方向改变,那么汽车做的是匀速圆周运动。
而向心力由垂直于桥面的支持力,还有重力的分力(指向圆心)所提供,并且大小不变。
F向=mg*cosα-Fn (Fn表示支持力)
当α等于0°的时候,F向=mg*1-Fn=G-Fn,也就是汽车在拱形桥最高点的时候。
F向=m*v^2/r,所以 F向 = m*v^2/r = G*cosα-Fn,可以看出汽车受到的支持力和本身质量,速度,夹角都有关系。
车子速度不变,汽车的质量和拱形桥的半径不可能改变,向心力大小也不变,所以支持力会因为α的减小而变大。
也就是车子越往上走,受到的支持力也越大。(Fn=G*cosα-F向)
以上是匀速圆周运动的时候的情况。
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2:匀加速圆周运动时
线速度的大小一直在改变,而F向=m*v^2/r,线速度大小在变,那么线速度越大,它所需要的向心力也就越大,当v^2=g/r的时候,根据F支=G重-F向,得:向心力大于等于重力,车子受到的合力将无法提供它沿着拱形桥所需要的向心力了,于是那一瞬间它是沿着切线方向飞出去的。
为什么好多是桥梁和隧道都是弯曲而不是直的?
物理圆周运动的问题,车过拱桥吧,最高点,车受一个重力竖直向下一个桥给它的支持力竖直向上,若拱桥那合力必须指向圆心充当向心力,所以重力的大于支持力,桥给车的支持力大小上就是车给桥的压力,就是说压力是小于重力的,桥受的力小更安全,反过来这就是为什么马路上很少有凹桥的原因
到此,以上就是小编对于车过拱桥物理问题的问题就介绍到这了,希望介绍关于车过拱桥物理问题的4点解答对大家有用。