การเข้าโค้งบนพื้นเอียง – พลศาสตร์ของการเคลื่อนที่แบบวงกลม ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา

1. รถยนต์คันหนึ่งกำลังเลี้ยวโค้งเอียง จงหาค่ามุมของถนนที่มีรัศมีโค้ง 60 เมตร และความเร็วออกแบบ 20 เมตร/วินาที สมมติว่าไม่มี... แรงเสียดทาน ระหว่างรถกับถนน

Solution

การเข้าโค้งบนพื้นเอียง – พลศาสตร์ของปัญหาและการแก้ปัญหาการเคลื่อนที่แบบวงกลม 1 ไม่มี = แรงปกติ

N sin θ = ส่วนประกอบแนวนอนของแรงปฏิกิริยาตั้งฉาก

N cos θ = ส่วนประกอบแนวตั้งของแรงปฏิกิริยาตั้งฉาก

w = mg = น้ำหนักของรถยนต์

ถนนถูกออกแบบให้มีความลาดเอียงเพื่อลดการพึ่งพาแรงเสียดทาน

แรงสุทธิในแนวนอน ซึ่งเป็นส่วนประกอบในแนวนอนของแรงปฏิกิริยาตั้งฉาก ( N sin θ) เป็นสิ่งจำเป็นในการทำให้รถเคลื่อนที่เป็นวงกลมรอบโค้ง

เราเลือกแกน x เป็นแนวนอนและแกน y เป็นแนวตั้ง เพื่อให้ความเร่งสู่ศูนย์กลาง a_Rอยู่ในทิศทางแนวนอน ในทิศทางแนวนอน แรงเพียงอย่างเดียวคือส่วนประกอบแนวนอนของแรงปฏิกิริยาตั้งฉาก (เอ็น ซิน θ) ที่จำเป็นในการผลิต ความเร่งสู่ศูนย์กลาง. N sin θ = แรงสู่ศูนย์กลาง.

นำกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันมาใช้ในทิศทางแนวตั้ง:

การเข้าโค้งบนพื้นเอียง – พลศาสตร์ของปัญหาและการแก้ปัญหาการเคลื่อนที่แบบวงกลม 5