Kippmoment bei einem Auto in einer Kurve

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Das oben gezeigte Auto mit der Masse M dreht sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit W auf einer Kreisbahn mit dem Radius R nach links. Wenn die Winkelgeschwindigkeit auf einen kritischen Wert C erhöht wird, verschwindet eine der Normalkräfte. Wenn W über C hinaus erhöht wird, überschlägt sich das Auto, erklären Sie warum.

Ich habe einige Berechnungen durchgeführt und C = sqrt(gl/hR) gefunden. Ich bin jedoch auf einige Probleme gestoßen, um zu erklären, warum es umkippen wird. Durch das unten gezeigte Freikörperdiagramm

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Wenn N1 = 0, Fs1 = 0 und das Moment um den Massenschwerpunkt genommen werden, sind die einzigen Kräfte Fs2 und N2, aber wenn l nicht wesentlich kleiner als h ist, wird sich das Auto nach dem freien Körperdiagramm tatsächlich nach vorne lehnen, da N2 > Fs2?

Antworten (1)

Ich glaube, das Folgende kann nützlich sein, um darüber nachzudenken.

Wie Sie sagen, einmal N 1 = 0 Und F S 1 = 0 die einzigen verbleibenden Kräfte, die ein Drehmoment um den Massenschwerpunkt erzeugen können, sind N 2 Und F S 2 .

Da wir jedoch davon ausgehen, dass sich das Auto immer noch in einer gleichmäßigen Kreisbewegung um die Kurve bewegt, F S 2 muss nach Bedarf angepasst werden, um den Zustand der gleichmäßigen kreisförmigen Bewegung aufrechtzuerhalten: M v 2 R . Ich glaube, das ist genau das Ausgleichen des Drehmoments durch N 2 bei der kritischen Geschwindigkeit, so dass jede weitere Erhöhung der Drehzahl ein größeres Drehmoment erzeugt als das, das von erzeugt wird N 2 und verursachen ein Rollen nach außen der Kurve.

Ich hoffe das hilft.

Fs2 muss sich anpassen, um den Zustand beizubehalten, aber Fs2 = kN, wobei k der Gleitreibungskoeffizient ist, sollte dann nicht trotzdem Fs2*h < N2*l sein?
Kippmoment bei einem Auto in einer Kurve
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