Законы Сохранения — Задание 5 ЕГЭ по физике №00014962

Идея

В верхней точке выпуклого моста грузовик движется по дуге окружности, поэтому у него есть центростремительное ускорение $a=\dfrac{\upsilon^2}{R}$, направленное вниз (к центру). Сначала переведём данные: $m=15\,000$ кг, $\upsilon=36$ км/ч $=10$ м/с, $R=100$ м, $g=10$ м/с².

Утверждение 1 — импульс

$p=m\upsilon=15\,000\cdot10=150\,000$ кг·м/с. п.1 — верно.

Утверждение 2 — ускорение

$a=\dfrac{\upsilon^2}{R}=\dfrac{10^2}{100}=1$ м/с². Никак не $12{,}96$. п.2 — неверно.

Утверждение 3 — равнодействующая

Раз есть ускорение ($a=1$ м/с²), то по второму закону Ньютона есть и равнодействующая: $F=ma=15\,000\cdot1=15\,000$ Н, направлена вниз. Нулю она не равна. п.3 — неверно.

Утверждение 4 — кинетическая энергия

$E_к=\dfrac{1}{2}m\upsilon^2=\dfrac{1}{2}\cdot15\,000\cdot10^2=750\,000$ Дж $=750$ кДж. п.4 — верно.

Утверждение 5 — сила давления на мост

В верхней точке вниз действует тяжесть $mg$, вверх — реакция моста $N$, а их разность даёт центростремительную силу: $mg-N=m\dfrac{\upsilon^2}{R}$. Отсюда $N=m\left(g-\dfrac{\upsilon^2}{R}\right)=15\,000\cdot(10-1)=135\,000$ Н. По третьему закону Ньютона грузовик давит на мост с такой же силой $135$ кН. п.5 — верно.