Для решения задачи на определение радиуса кривизны участка дороги, по которому движется автомобиль, нужно воспользоваться понятием центростремительного ускорения. Когда объект движется по окружности с постоянной скоростью, на него действует центростремительное ускорение, которое направлено к центру этой окружности.
Центростремительное ускорение (a) для движения по окружности связано со скоростью (v) и радиусом кривизны (R) следующим образом:
[ a = \frac{v^2}{R} ]
В нашей задаче известно:
- Скорость автомобиля ( v = 20 \, \text{м/с} )
- Ускорение ( a = 2 \, \text{м/с}^2 )
Нам нужно найти радиус ( R ).
Используем формулу центростремительного ускорения и подставим известные значения:
[ 2 \, \text{м/с}^2 = \frac{(20 \, \text{м/с})^2}{R} ]
Теперь решим уравнение для ( R ):
[ 2 = \frac{400}{R} ]
Домножим обе стороны уравнения на ( R ):
[ 2R = 400 ]
Теперь разделим обе стороны уравнения на 2:
[ R = \frac{400}{2} ]
[ R = 200 \, \text{м} ]
Таким образом, радиус кривизны данного участка дороги равен 200 метров.