Straßenbanking

Wenn sich ein Auto auf einer glatten Fahrbahn mit Böschungen bewegt, wirkt eine der Komponenten der normalen Reaktionskraft als die für die Kurve erforderliche Zentripetalkraft. Aber die normale Reaktionskraft ist eine Reaktionskraft. Technisch gesehen sollte die Komponente der normalen Reaktionskraft das Ergebnis der für die Drehung erforderlichen Zentripetalkraft sein. Und Drehen braucht etwas Reibung. Wie kann die Straße also reibungslos sein? Bitte erkläre.

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Antworten (1)

Die Straßen sind überhöht, so dass wir eine Komponente der normalen Reaktion erhalten, um in der Kurve zu helfen, wenn die Reibung nicht ausreicht. Zum Beispiel können die Reifen in sehr scharfen Straßenkurven ohne Querneigung ins Rutschen kommen und die Folgen können tödlich sein. Wenn nun keine Reibung vorhanden ist, ist die einzige Kraft, die uns beim Drehen helfen kann, die normale Reaktion. Aber die normale Reaktion ist senkrecht zur Straße und wir wollen eine Komponente davon in radialer Richtung. Also kippen wir die Straßen, um uns die notwendige Zentripetalbeschleunigung zu geben.

Und die normale Reaktion ist eine Reaktion der Straßenoberfläche auf das Gewicht des Autos sowie auf die Zentripetalbeschleunigung, die erforderlich ist, um das Auto in Kreisbewegung zu halten.

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Aber wie Sie sehen können, reicht nur die Ncostheta-Komponente für das Gewicht aus ... was ist mit Nsintheta ... was verursacht es?
@ Feynman16 Die geneigte Reaktionskraft ist größer als das Gewicht, da nur eine ihrer Komponenten Ncostheta das Gewicht ausgleicht. Die andere Komponente Nsintheta liefert die Zentripetalbeschleunigung.
Im Diagramm ist N die Normalkraft der Fahrbahn auf das Auto. Ncostheta und Nsintheta sind die Komponenten dieser Kraft. (Sehen Sie, wie sie gestrichelt sind, während die anderen beiden Vektoren durchgezogen sind?) Ncostheta wird durch das Gewicht mg ausgeglichen. Die Nsintheta-Komponente ist nicht ausgeglichen, sodass die Nettokraft diesem Betrag entspricht. Diese Nettokraft ist eine Zentripetalkraft, die bewirkt, dass sich das Auto im Kreis bewegt.
Aber wenn das Auto immer noch war, wird es nicht nach unten rutschen ... da die mgcosthea-Komponente sich mit N aufhebt und mgsintheta wirkt. Was genau ich zu sagen versuche, ist, dass die normale Reaktionskraft paarweise auftritt ... was die Nsintheta-Komponente der normalen Reaktionskraft verursacht, wenn sich das Auto dreht ... ist es nicht die Zentripetalkraft ... normal Die Reaktionskraft kann nicht einfach größer als mg erscheinen, bis eine andere Kraft sie verursacht?
Die normale Reaktion ist geneigt. Der cos-Anteil muss es ausgleichen. Daher muss die normale Reaktion notwendigerweise größer sein, da cos theta von -1 bis 1 reicht, so dass das Auto in Abwärtsrichtung keine Beschleunigung hat. Aber die Sündenkomponente ist unausgeglichen und verursacht eine zentripetale Beschleunigung, die es dem Körper ermöglicht, sich zu drehen.
Aber wenn sich das Auto nicht bewegt ... was würde dann passieren ...? Warum gilt in diesem Fall nicht dasselbe Freikörperdiagramm?
In diesem Fall rutscht der Körper ohne Reibung aufgrund von mg sin theta nach unten. Es ist ein anderer Fall. Ich würde vorschlagen, Kraftprobleme zu lösen, um ein besseres Verständnis zu bekommen.
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