Po poziomej powierzchni placu jedzie rowerzysta wzdłuż łuku okregu o promieniu r=10m. Pod jakim kątem do poziomu powinien byc nachylony, jezeli jego szybkosc jest równa 6m/s.

Po poziomej powierzchni placu jedzie rowerzysta wzdłuż łuku okregu o promieniu r=10m. Pod jakim kątem do poziomu powinien byc nachylony, jezeli jego szybkosc jest równa 6m/s.
Odpowiedź

Jak widać z rysunku siły: F (wypadkowa siła masowa) i Rw (wypadkowa reakcja)  dają moment pochylający rowerzystę na zewnątrz zakrętu. Nie działają one bowiem wzdłuż jednej prostej. Aby zapobiec wywróceniu się na bok (na zewnątrz), rowerzysta powinien pochylić się do wewnątrz zakrętu. Wtedy środek masy SM znajdzie się w punkcie A i moment sił będzie zerowy (F i Rw będą działały wzdłuż jednej prostej). Dlatego też szukany kąt względem poziomu jest równy: tgα = m·g/Fod = m·g / (m·v²/r) = g·r/v² = 9.81·10/6² = 2.725     --->    α ≈ 70°

r = 10 m V= 6 m/s Na rowerzystę ( wraz z rowerem ) działają w kierunku prostopadłym do jego prędkości trzy siły : siła ciężkości P , reakcja podłoża Q ; i siła tarcia ( w tereści zad. pominięto tarcie ) Wypadkowa tych sił to siła dośrodkowa :  Fr Fr = P [latex] frac{mV^2}{r} = mg [/latex] Kąt odchylenia   od pionu znajdziemy z tgα ( kąt nachylenia od pozycji pionowej - aby nie przewrócić się ) [latex]tg alpha = frac{mV^2}{mgr} = frac{V^2}{gr} [/latex] [latex]tg alpha = frac{(6 frac{m}{s} )^2}{9,81 frac{m}{s^2} *10 m } = 0,36697[/latex] [latex] alpha = okolo 21 ^{0} [/latex]

Dodaj swoją odpowiedź