Die Formel der vertikalen Kraft eines Objekts, das auf einer Steilkurve nicht nach oben oder unten beschleunigt, lautet: Ncos(θ) = mg
Es gibt auch eine Zentripetalkraftkomponente, die zeigt, dass die Normalkraft größer ist als das Gewicht eines Objekts. Wie ist das möglich. Sind Kräfte nicht nur gleich und entgegengesetzt? Wo ist die Quelle der restlichen Kraft?
Nehmen wir den Fall an, dass ein Fahrzeug die Querneigung (Querneigung = Theta) mit genau der Geschwindigkeit umfährt, bei der es weder nach außen von der Fahrbahn abfliegt noch nach innen fällt.
Da es sich auf einem Kreis dreht, ändert sein Geschwindigkeitsvektor die Richtung, was eine Beschleunigung zum Mittelpunkt dieses Kreises erfordert. Die Beschleunigung wird durch die an den Reifenaufstandspunkten entwickelte Normalkraft geliefert.
Da die Spur geneigt ist, ist dies auch die Normalkraft, die nach oben (aufgrund der durch die Schwerkraft gelieferten Reaktionskraft) und nach innen (aufgrund der radialen Beschleunigungskomponente, die erforderlich ist, um das Fahrzeug auf einer Kreisbahn zu drehen) zeigt.
Der resultierende Beschleunigungsvektor ist größer als der allein durch die Schwerkraft gelieferte, weil es die Vektorsumme der Schwerkraft und der radial nach innen gerichteten Beschleunigung ist, die den Geschwindigkeitsvektor des Fahrzeugs dreht.
Das Besondere hier ist, dass die Straße überhöht ist. Stellen Sie sich ein Fahrzeug vor, das sich auf einer überhöhten Straße bewegt. Obwohl wir tatsächlich die Geschwindigkeit senkrecht zur Zentripetalkraft berechnen, ist die Richtung der wirkenden Geschwindigkeit nicht senkrecht zur Zentripetalkraft, nur die Bewegungsrichtung ist senkrecht zur Zentripetalkraft. Der Grund dafür ist, dass die Neigung der Straße das Fahrzeug schräg macht und daher die vom Fahrzeug gerichtete Geschwindigkeitsrichtung senkrecht zur normalen Reaktionskraft (nicht senkrecht zur Zentripetalkraft) wirkt, die auf es ausgeübt wird. Dies macht eine zusätzliche Reaktionskraft auf Straße.
Um dies zu verstehen, sind sowohl Vorstellungskraft als auch geometrische Fähigkeiten erforderlich
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