Динамика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00025392

Машина едет по выпуклому мосту — в самой верхней точке она движется по дуге окружности радиусом $R=40$ м, и именно это определяет всю физику задачи.

Переведём скорость: $v=36$ км/ч $=10$ м/с. Центростремительное ускорение: $a=\dfrac{v^2}{R}=\dfrac{10^2}{40}=2{,}5\ \text{м/с}^2$. Утверждение 2 верно.

В верхней точке центр окружности лежит ниже дороги, поэтому и центростремительное ускорение, и равнодействующая сил направлены вниз — то есть перпендикулярно скорости (которая горизонтальна). Значит, ускорение не «противоположно скорости» (это было бы вдоль той же прямой) — утверждение 3 неверно, и равнодействующая не «сонаправлена со скоростью» (тоже была бы вдоль той же прямой) — утверждение 4 неверно.

Второй закон Ньютона по вертикали: $mg-N=ma$, отсюда $N=mg-ma=2000\cdot10-2000\cdot2{,}5=20000-5000=15000$ Н $=15$ кН. Это меньше $20\,000$ Н, но направлена эта сила (реакция моста) вверх, а не вниз, как утверждает вариант 1 — неверно.

По третьему закону Ньютона автомобиль давит на мост с такой же по модулю силой $15\,000$ Н. Утверждение 5 верно.

Верны утверждения 2 и 5.