Percorrere una curva sopraelevata: dinamica del moto circolare, problemi e soluzioni

1. Un'auto percorre una curva sopraelevata. Qual è l'angolo della strada che ha una curva di raggio 60 metri con una velocità di progetto di 20 m/s? Si supponga che non ci sia attrito tra l'auto e la strada.

Soluzione

N = forza normale

N sin θ = componente orizzontale della forza normale

N cos θ = componente verticale della forza normale

w = mg = il peso della vettura

La strada è progettata con una pendenza laterale per eliminare la dipendenza dall'attrito.

La forza orizzontale netta, componente orizzontale della forza normale (N sin io), necessario per mantenere l'auto in movimento circolare lungo la curva.

Scegliamo l'asse x come orizzontale e l'asse y come verticale, in modo che l'accelerazione centripeta,_R, è lungo la direzione orizzontale. Nella direzione orizzontale, l'unica forza è la componente orizzontale della forza normale (N sin θ), necessario per produrre il accelerazione centripeta. N sin θ = forza centripeta.

Applica la legge del moto di Newton in direzione verticale:

Applica la legge del moto di Newton in direzione orizzontale:

Sostitutisostituendo N nell'equazione 1 con N nell'equazione 2 :

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1. Massa e peso
2. Forza normale
3. Seconda legge del moto di Newton
4. Forza di attrito
5. Movimento sulla superficie orizzontale senza forza di attrito
6. Il moto di due corpi con la stessa accelerazione su una superficie orizzontale ruvida con forza di attrito
7. Moto su un piano inclinato senza forza di attrito
8. Moto su un piano inclinato scabro con forza di attrito
9. Movimento in un ascensore
10. Il movimento dei corpi è collegato da corde e pulegge.
11. Due corpi con la stessa accelerazione
12. Percorrere una curva piatta: dinamica del moto circolare
13. Percorrere una curva sopraelevata: dinamica del moto circolare
14. Moto uniforme in un cerchio orizzontale
15. Forza centripeta nel moto circolare uniforme