개념 이해
* 중심력 : 물체가 원으로 움직일 때 원의 중심을 향한 힘을 경험합니다. 이것을 중심력이라고합니다.
* 중심력으로서의 마찰 : 이 경우, 타이어와 도로 사이의 정적 마찰력은 차를 원으로 움직이기 위해 필요한 원심력을 제공합니다.
* 최대 속도 : 자동차가 달성 할 수있는 최대 속도는 최대 정적 마찰력에 의해 제한되며, 이는 정상 힘에 비례합니다 (도로가 자동차에 도로가 가해지는 힘).
계산
1. 정상 힘 : 정상 힘은 자동차의 무게와 같습니다.
* f_normal =m * g =1200 kg * 9.8 m/s² =11760 n
2. 최대 마찰력 : 최대 정적 마찰력은 정적 마찰 계수와 정상 힘의 산물입니다.
* f_friction (max) =μ_s * f_normal =0.45 * 11760 n =5292 n
3. 중심력 : 마찰력은 중심력을 제공하기 때문에 다음과 같습니다.
* f_c =f_friction (max) =5292 n
4. 중심력 방정식 : 중심력은 다음과 같이 제공됩니다.
* f_c =(m * v²) / r
* 어디:
* M =차량
* V =자동차 속도
* r =회전 반경
5. 속도 해결 : 'V'를 해결하기 위해 방정식을 재정렬합니다.
* v² =(f_c * r) / m
* v =√ ((f_c * r) / m)
* V =√ ((5292 N * 93.0 m) / 1200 kg)
* v ≈ 20.4 m/s
답 :
차량이 차례를 돌릴 수있는 최대 속도는 대략 20.4 m/s 입니다. .
