Logo
Logo

Два автомобиля

1  ?? Восстановите график до 30-й секунды.

Правило моментов относительно точки $B$ после въезда первого автомобиля на мост:
$$NL=Mg \frac{L}{2}+mg(L-vt)$$

Следовательно \[N= \frac12 Mg+mg-mg \frac{vt}{L}\tag{1}\]

Правило моментов относительно точки $B$ после въезда второго автомобиля на мост:
$$NL=Mg \frac{L}{2} +mg (L-vt) +mgv (t-\Delta t)$$

Откуда \[N= \frac12 Mg+mg-mg \frac{v \Delta t}{L} \tag{2}\]

Правило моментов относительно точки $B$ после съезда первого автомобиля с моста:
$$NL=Mg \frac{L}{2} +mgv (t-\Delta t)$$

То есть \[N= \frac12 Mg-mg \frac{v \Delta t}{L} +mg\frac{vt}{L}\tag{3}\]

После того, как второй автомобиль съедет с моста \[N= \frac12 Mg\tag{4}\]

С учетом полученных выражений график зависимости $N(t)$ состоит из 4 линейных участков: первый — убывающий, с угловым коэффициентом $-\frac{mg v}{L}$; второй — горизонтальный ($N$ в $(2)$ не зависит от времени); третий — возрастающий, с угловым коэффициентом $\frac{mg v}{L}$; и четвертый — горизонтальный ($N= \frac12 Mg$). Заметим, что угловые коэффициенты на первом и третьем отрезке одинаковы по величине, но противоположны по знаку. То есть эти отрезки симметричны.

Анализируя точки на исходном графике, не сложно прийти к выводу, что точки $1$ и $2$ относятся к первому отрезку, точка $3$ – ко второму, а $4$ – к третьему. При стабильной связи график выглядел бы так:

Ответ:
2  ?? длину $L$ моста;

Каждый из автомобилей проводит на мосту $15$ секунд (точка $6$ – момент съезда первого автомобиля). А значит длина моста $ L=v t_6 =75 {~}м$.

Ответ: $ L=75 {~}м$
3  ?? время $\Delta t$;

Время между въездами машин на мост – $\Delta t=11 {~} с$ (начало горизонтального отрезка).

Ответ: $\Delta t=11 {~}с$
4  ?? массу $M$ моста;

Точка $7$, в которую первая прямая пришла бы к $15$-й секунде, дает возможность определить массу моста $M=248,4 {~}т$.

Ответ: $M=248,4 {~}т$
5  ?? массу $m$ автомобиля.

Разность начального значения силы реакции опоры с $N_7$ дает возможность определить массу автомобиля $m=1,5 {~}т$.

Ответ: $m=1,5 {~}т$