Opakovanie
Používajú sa nasledujúce pojmy:
a) Na vrchole kopca
tj zdanlivá hmotnosť (= normálna sila) je menšia ako skutočná hmotnosť vodiča
Ako rýchlo môžete teraz jazdiť bez toho, aby vodič stratil kontakt so sedadlom (podlaha)?
Čím vyššia je rýchlosť, tým väčšia musí byť dostredivá sila, to znamená, čím menšia musí byť normálna sila, pretože váhová sila je vždy rovnaká. To má nakoniec za následok limitný prípad, keď je normálna sila iba nulová a váhová sila dodáva celú dostredivú silu. Rýchlosť je potom: n = mg - m vІ/r = 0
mv І/r = mg
v/r = g
"Ak sa po kopci prejde vysokou rýchlosťou, jeho hmotnosť už nie je dostatočná na to, aby udržal vodiča na kruhovej dráhe danej polomerom kopca. Výsledkom by bola kruhová dráha s väčším polomerom. Vodič stratí kontakt so sedadlom a potom opíše dráhu letu." naklonený hod (bez bezpečnostného pásu)
Poznámka: Táto limitná rýchlosť nezávisí od hmotnosti vodiča
b) V najvyššom bode slučky
c) V najnižšom bode slučky
Zdanlivá hmotnosť vodiča je teraz vyššia ako jeho skutočná hmotnosť. Cestujúci sa cíti vtlačený do kresla a ťažko pohybuje rukami. Ak použijete silu 8 g (zdanlivá hmotnosť je 8-násobok skutočnej hmotnosti), môže do mozgu cirkulovať nedostatočné množstvo krvi a cestujúci môže upadnúť do bezvedomia.
Ďalšie vysvetlenie týkajúce sa cyklovania
Príklad: Z akej výšky h musí auto naštartovať, aby nespadlo do slučky?
Automobil musí vychádzať z výšky polomeru slučky 2,5 (výsledok ešte nezodpovedá realite. Pre bližšie informácie pozri guľku s guľou
Pre náš numerický príklad platí toto:
a) vІoben = R.g = 100
voben = 10 m/s
g.h = 100/2 + 20g
h = 50/g +20 = 25 m
b) Akú rýchlosť má v najnižšom bode? mgh = mv 2 nižšie/2
v 2 dole = 2gh = 500
dole = 22,36 m/s
c) Aká sila pôsobí na cestujúceho (hmotnosť 75 kg) v najnižšom bode slučky (samozrejme po prechode slučkou)?
nunten = mg + m vІunten/r = 75.g + 75 500/10 = 4485,75 N
Teraz vypočítame, ako veľmi to cítite:
v je rýchlosť tela a r je polomer kruhu. Rýchlosť automobilu sa dá vypočítať pomocou energetického zákona. Ak chcete vypočítať g, ktoré cestujúci cíti, vydeľte normálnu silu na sedadle spolujazdca (zdanlivú hmotnosť) hmotnosťou a potom ju prepočítajte na g. Napríklad, ak vodič cíti 3 g, jeho zjavná hmotnosť je 3-krát vyššia ako jeho skutočná hmotnosť.
| v najvyššom bode: noben = m vІoben/r - mg /:m.g g, ktoré cítite vyššie = g'sup -1 | v najnižšom bode: nunten = m vІunten/r + m.g /:m.g g, ktoré cítite nižšie = g pod +1 |
príklad
Vypočítajme teraz pre vyššie uvedený príklad (r = 10 m; v nad = 10 m/s; v pod = 22,36 m/s (v 2 pod = 500))
a) Koľko gramov vodič cíti v najvyššom bode slučky?
b) Koľko v najnižšom bode?
V najvyššom bode je cítiť 0,019 g, v najnižšom bode 6g!