Pod jakim kątem do poziomu musi nachylić się rowerzysta wjeżdżający w poziomy zakręt o promieniu krzywizny =22,5 z szybkością =54,-ℎ., aby się nie przewrócić? Bardzo proszę o rysunek i wytłumaczenie ♥

Pod jakim kątem do poziomu musi nachylić się rowerzysta wjeżdżający w poziomy zakręt o promieniu krzywizny =22,5 z szybkością =54,-ℎ., aby się nie przewrócić? Bardzo proszę o rysunek i wytłumaczenie ♥
Odpowiedź

v = 54 km/h = 15 m/s         r = 22.5 m           g = 10 m/s² Jak widać z rysunku wypadkowa siła masowa Fw (wektorowa suma ciężaru m·g i siły odśrodkowej Fod) oraz wypadkowa reakcja podłoża Rw (wektorowa suma reakcji pionowej R i siły tarcia T) nie działają wzdłuż jednej prostej. Fw jest przyłożona do środka masy SM. Natomiast Rw do punktu styku z podłożem. W takiej sytuacji powstaje moment odchylający rowerzystę na zewnątrz zakrętu i przewracający go. Aby temu zapobiec rowerzysta musi się pochylić się do wewnątrz zakrętu o kąt α, tak aby środek masy SM znalazł się w punkcie A. Wtedy siły Fw i Rw będą już działały wzdłuż jednej prostej i zniknie moment odchylający. Wartość kąta α najłatwiej obliczyć jako: tgα = Fod/(m·g) = (m·v²/r)/(m·g) = v²/(g·r) = 15²/(10·22.5) = 1 α = 45° Kąt do poziomu też więc jest równy 45° (Oczywiście dodatkowo siła tarcia T musi być równa sile odśrodkowej Fod, żeby rowerzysta nie został "wyrzucony" z zakrętu.)

Dodaj swoją odpowiedź