Skarp sving: veigrep og fart

Et pedagogisk simuleringsspill. Forutsi sidekraften en bil trenger for å ta en sving, den høyeste trygge farten og den krappeste svingen, og kjør så for å se om dekkene holder.

SentripetalkraftFriksjon

TESTBANE

Hvor mye veigrep?

Klar
Slå på JavaScript for å kjøre bilen. Instruksjonene og det gjennomregnede eksemplet kan fortsatt leses.
Hastighet vAkselerasjon a = F ÷ mAkselerasjonen kjørefeltet kreverBanen så langtSentrum i svingen
Friksjonskraft sidelengsF = m·v² ÷ r

Tid

0.00 s

t

Fart

— m/s

|v|

Radius i banen

— m

R

Sentripetalakselerasjon

0.00 m/s²

a = v² ÷ R

Friksjon sidelengs

0 N

F = m·a ≤ μ·m·g

Forutsi før du kjører

Skriv svaret ditt for å gjøre klar kjøreturen. Kjør er av til det finnes et svar.

Forutsi kjøreturen før du starter.

Oppdragspoeng—

Et riktig svar, innenfor 2 %, gir 100 poeng. Riktig på første kjøretur gir 50 til. En kjøretur teller så snart den starter.

✓ Riktig svar① På første forsøk

Slik spiller du Skarp sving

  1. Velg en sving og les massen, farten, radien eller friksjonstallet μ på kortet.
  2. Bruk F = m·v² ÷ r, og sett den ved grensen lik veigrepet μ·m·g.
  3. Skriv svaret og trykk Kjør. En kraft stiller inn dekkenes veigrep, en fart bestemmer hvor fort bilen kjører, og en radius bygger svingen.
  4. Se på panelet og pilene. Krever svingen mer kraft enn dekkene kan gi, følger bilen en videre sirkel og kan havne utenfor veien.

Hva holder en bil i svingen?

En bil i en sving er i sirkelbevegelse, så den trenger en kraft mot sentrum i svingen: sentripetalkraften F = m·v² ÷ r. På en flat vei kan bare friksjonen sidelengs mellom dekk og vei gi den, og friksjonen har en grense, μ·m·g. Så lenge m·v² ÷ r ≤ μ·m·g, følger bilen svingen. Ved grensen er v = √(μ·g·r): massen forkortes bort, så en tung lastebil og en lett bil har samme toppfart. Krever veien mer kraft enn dekkene gir, flyr ikke bilen rett utover; den svinger fortsatt, men på en videre sirkel, R = m·v² ÷ (μ·m·g), og glir mot yttersiden av svingen.

En avgrenset læringsmodell

Bilen er et punkt med konstant fart på en flat vei uten dosering; det er ingen luftmotstand. Friksjonen sidelengs kan vokse opp til μ·m·g; krever svingen mer, holder friksjonen seg ved grensen og peker mot sentrum i en videre sirkel. Ved en ekte skrens bremser bilen også ned. Innkjøringen i svingen, slutten av svingen og utforkjøringen regnes ut nøyaktig. Verdiene er undervisningseksempler, ikke grenser for trafikksikkerhet.

Når du bytter språk, beholdes svingen, svaret, forsøkene og forløpet.