Дано:
Ускорение автомобиля a = 2.44 м/с²
Найти:
Угол α, который составляет поверхность бензина в баке автомобиля с горизонтом.
Решение:
Когда автомобиль движется с ускорением, то на жидкость (бензин) в баке действует некоторая инерционная сила, которая вызывает наклон поверхности жидкости. Этот наклон связан с ускорением автомобиля.
1. Рассмотрим систему отсчета, в которой ось x направлена горизонтально, а ось y - вертикально вверх. Тогда уравнение состояния жидкости в негравитационных полях выглядит как:
tan(α) = a / g,
где α - угол наклона поверхности бензина к горизонту, a - ускорение автомобиля, g ≈ 9.81 м/с² - ускорение свободного падения.
2. Подставим известные значения и найдем угол α:
tan(α) = 2.44 / 9.81,
α = arctan(2.44 / 9.81).
Вычислим значение угла α:
α ≈ arctan(0.2489) ≈ 14.31°.
Ответ:
Поверхность бензина в баке автомобиля составляет примерно 14.31° с горизонтом.