Цикли

Използват се следните термини:

а) На върха на хълм

т.е. привидното тегло (= нормална сила) е по-малко от действителното тегло на водача

Колко бързо можете да шофирате сега, без водачът да загуби контакт със седалката (пода)?
Колкото по-голяма е скоростта, толкова по-голяма трябва да бъде центростремителната сила, т.е. колкото по-малка е нормалната сила, тъй като силата на тежестта винаги е една и съща. Това накрая води до граничния случай, когато нормалната сила е точно нула и силата на тежестта доставя цялата центростремителна сила. Тогава скоростта е: n = mg - m vІ/r = 0

mv І/r = mg
vІ/r = g

"Ако върхът на хълм се прекара с висока скорост, теглото вече не е достатъчно, за да задържи водача на кръговата пътека, зададена от радиуса на върха на хълма. Ще се получи кръгова пътека с по-голям радиус. Водачът губи контакт със седалката и след това описва траекторията на полета едностранно хвърляне (без предпазен колан)

Забележка: Тази ограничена скорост не зависи от масата на водача

б) В най-високата точка на цикъла

в) В най-ниската точка на цикъла

Очевидното тегло на водача вече е по-голямо от действителното му тегло. Пътникът се чувства притиснат в стола и трудно може да движи ръцете си. Ако действа сила от 8g (видимото тегло е 8 пъти по-голямо от действителното тегло), недостатъчно кръв може да циркулира в мозъка и пътникът може да припадне

Друго обяснение за цикъла

Пример: От каква височина h трябва да потегли колата, за да не падне надолу в цикъла?

Колата трябва да потегли от височина 2,5 радиуса на завъртане (резултатът все още не съответства на реалността. За по-близък поглед вижте търкалящата се топка

Следното се отнася за нашия цифров пример:
а) vІoben = R.g = 100
voben = 10m/s
g.h = 100/2 + 20g
h = 50/g +20 = 25 m
б) Каква скорост има в най-ниската точка? mgh = mv 2 отдолу/2
v 2 отдолу = 2gh = 500
надолу = 22,36 m/s
в) Каква сила действа върху пътник (маса 75 кг) в най-ниската точка на цикъла (след преминаване на контура, разбира се)?
nunten = mg + m vІunten/r = 75.g + 75,500/10 = 4485,75 N

Сега изчисляваме колко можете да го почувствате:

v е скоростта на тялото и r е радиусът на кръга. Скоростта на автомобила може да се изчисли с помощта на енергийния закон. За да изчислите g, които усеща пътникът, разделете нормалната сила върху седалката на пътника (привидно тегло) на теглото и след това го преобразувайте в g. Ако водачът се чувства напр. 3g, така че привидното му тегло е 3 пъти по-голямо от действителното му тегло.

в най-високата точка: нобен = m vІoben/r - mg /:m.g g, които чувствате по-горе = g'sup -1

в най-ниската точка: nunten = m vІunten/r + m.g /:m.g g, които се чувствате по-долу = g под +1

Веднага щом ездачът влезе в кръг, релсите трябва да упражняват нормална сила нагоре, за да осигурят необходимата центростремителна сила и ускорение, така че ездачът да се движи в кръг. Ако водачът е в най-ниската точка на вертикален контур, нормалната сила трябва не само да осигури центростремителната сила, но и силата на тежестта, поради което в уравнението се добавя 1 g. В най-високата точка на цикъла можете да се почувствате малко по-малко, защото гравитацията помага на нормалната сила да генерира центростремителната сила.

пример

Нека сега изчислим за горния пример (r = 10m; v над = 10m/s; v отдолу = 22,36 m/s (v 2 отдолу = 500))
а) Колко g усеща водачът в най-високата точка на цикъла?
б) Колко в най-ниската точка?

В най-високата точка можете да почувствате 0,019 g, в най-ниската точка 6g!

---