- Katılım
- 6 Eylül 2020
- Mesajlar
- 2.772
- Çözümler
- 4
Soru:
Ağırlıkları 2000 kg olan, ağırlık merkezleri hariç özdeş araçlar 50 km/h hız ile 8 metre yarı çaplı viraja giriyorlar. 1. arabanın ağırlık merkezi, 2. arabanın ağırlık merkezinin 30 cm aşağısında olduğuna göre arabalara virajda uygulanan merkezcil kuvvetleri arasındaki fark nedir? sürtünme katsayısı 0,6 olarak kabul edilmektedir.
Cevap:
Bu soruda hızın birimi km/h olarak verildiği için öncelikle bu birimi m/s'ye dönüştürmemiz gerekiyor. 50 km/h = (50 * 1000) / (60 * 60) = 13.89 m/s.
Ardından, aynı şekilde önceki soruda yaptığımız gibi merkezcil kuvvet ve sürtünme kuvveti formüllerini kullanarak çözüm yapabiliriz.
Son olarak, araçlara uygulanan toplam kuvvetleri hesaplayalım:
Ağırlıkları 2000 kg olan, ağırlık merkezleri hariç özdeş araçlar 50 km/h hız ile 8 metre yarı çaplı viraja giriyorlar. 1. arabanın ağırlık merkezi, 2. arabanın ağırlık merkezinin 30 cm aşağısında olduğuna göre arabalara virajda uygulanan merkezcil kuvvetleri arasındaki fark nedir? sürtünme katsayısı 0,6 olarak kabul edilmektedir.
Cevap:
Bu soruda hızın birimi km/h olarak verildiği için öncelikle bu birimi m/s'ye dönüştürmemiz gerekiyor. 50 km/h = (50 * 1000) / (60 * 60) = 13.89 m/s.
Ardından, aynı şekilde önceki soruda yaptığımız gibi merkezcil kuvvet ve sürtünme kuvveti formüllerini kullanarak çözüm yapabiliriz.
- Merkezcil kuvvet: F = m * v^2 / r
- Sürtünme kuvveti: f = μ * N
- m = aracın kütlesi
- v = aracın hızı
- r = virajın yarıçapı
- μ = sürtünme katsayısı
- N = aracın ağırlığının dikey bileşeni (yere dik olan bileşen)
- araç: F1 = m1 * v^2 / r = 2000 kg * (13.89 m/s)^2 / 8 m = 481,275 N
- araç: F2 = m2 * v^2 / r = 2000 kg * (13.89 m/s)^2 / 8 m = 481,275 N
- araç: N1 = m1 * g = 2000 kg * 9.81 m/s^2 = 19,620 N f1 = μ * N1 = 0.6 * 19,620 N = 11,772 N
- araç: N2 = (m2 * g) - (Δh * m2) = (2000 kg * 9.81 m/s^2) - (0.3 m * 2000 kg * 9.81 m/s^2) = 18,216.6 N f2 = μ * N2 = 0.6 * 18,216.6 N = 10,930 N
Son olarak, araçlara uygulanan toplam kuvvetleri hesaplayalım:
- araç: F1net = F1 - f1 = 481,275 N - 11,772 N = 469,503 N
- araç: F2net = F2 - f2 = 481,275 N - 10,930 N = 470,345 N
- ΔF = F2net - F1net = 470,345 N - 469,503 N = 842 N
Son düzenleme:
