Зациклення

Використовуються такі терміни:

а) На вершині пагорба

тобто очевидна вага (= нормальна сила) менше фактичної ваги водія

Як швидко ви можете їздити зараз, не втрачаючи водія контакту з сидінням (підлогою)?
Чим більша швидкість, тим більшою повинна бути відцентрова сила, тобто чим меншою повинна бути нормальна сила, оскільки сила ваги завжди однакова. Це, нарешті, призводить до граничного випадку, коли нормальна сила дорівнює нулю, а сила ваги забезпечує всю доцентрову силу. Тоді швидкість дорівнює: n = mg - m vІ/r = 0

mv І/r = мг
vІ/r = g

"Якщо вершину пагорба переїжджає з великою швидкістю, ваги вже недостатньо, щоб утримати водія на круговій трасі, заданій радіусом вершини пагорба. У результаті вийде кругова доріжка з більшим радіусом. Водій втрачає контакт із сидінням, а потім описує траєкторію польоту однобічний кидок (без ременя безпеки)

Примітка: Ця гранична швидкість не залежить від маси водія

б) У найвищій точці петлі

в) У найнижчій точці петлі

Очевидна вага водія тепер перевищує його фактичну вагу. Пасажир відчуває притиснення до крісла і майже не може рухати руками. Якщо прикласти силу 8г (очевидна вага в 8 разів перевищує фактичну вагу), недостатня кров може циркулювати до мозку, і пасажир може втратити свідомість

Ще одне пояснення про циклічність

Приклад: З якої висоти h повинен завести автомобіль, щоб він не впав у циклі?

Автомобіль повинен стартувати з висоти 2,5 радіуса петлі (результат ще не відповідає дійсності. Для більш детального ознайомлення див. Ролик

До нашого числового прикладу відноситься наступне:
а) vІoben = R.g = 100
вобен = 10м/с
г.ч = 100/2 + 20г
h = 50/g +20 = 25 m
б) Яку швидкість вона має в найнижчій точці? mgh = mv 2 нижче/2
v 2 нижче = 2gh = 500
вниз = 22,36 м/с
в) Яка сила діє на пасажира (маса 75 кг) у найнижчій точці петлі (звичайно, після проходження через петлю)?
nunten = mg + m vІunten/r = 75.g + 75,500/10 = 4485,75 N

Тепер ми підрахуємо, наскільки ви це можете відчути:

v - швидкість тіла, а r - радіус кола. Швидкість автомобіля можна розрахувати за допомогою енергетичного закону. Для обчислення величин g, які відчуває пасажир, розділіть нормальну силу на пасажирському сидінні (видиму вагу) на вагу, а потім перетворіть її в g. Наприклад, якщо водій відчуває 3 г, його очевидна вага в 3 рази перевищує його фактичну вагу.

у найвищій точці: нобен = m vІoben/r - мг /:м.г g, які ви відчуваєте вище = g'sup -1

в найнижчій точці: nunten = m vІunten/r + m.g /:m.g g, які ви відчуваєте нижче = g нижче +1

Як тільки вершник потрапляє в петлю, рейки повинні докладати нормальну силу вгору, щоб забезпечити необхідну доцентрову силу та прискорення, щоб вершник рухався по колу. Якщо водій знаходиться в найнижчій точці вертикальної петлі, нормальна сила повинна забезпечувати не лише доцентрову силу, але й силу ваги, тому до рівняння додається 1 г. У найвищій точці петлі ви можете відчувати себе трохи менше, тому що гравітація допомагає нормальній силі генерувати доцентрову силу.

приклад

Розрахуємо тепер для наведеного прикладу (r = 10m; v вище = 10m/s; v нижче = 22,36 м/с (v 2 нижче = 500))
а) Скільки г відчуває водій у найвищій точці циклу?
б) Скільки в найнижчій точці?

У найвищій точці ви можете відчути 0,019 г, у найнижчій - 6 г!

---