Skarp kurva: väggrepp och fart

Ett pedagogiskt simuleringsspel. Förutsäg sidokraften en bil behöver för att ta en kurva, den högsta säkra farten och den snävaste kurvan, och kör sedan och se om däcken håller.

CentripetalkraftFriktion

TESTBANA

Hur mycket väggrepp?

Redo
Aktivera JavaScript för att köra bilen. Instruktionerna och det lösta exemplet går fortfarande att läsa.
Hastighet vAcceleration a = F ÷ mAcceleration som körfältet kräverBanan hittillsKurvans medelpunkt
Sidledes friktionskraftF = m·v² ÷ r

Tid

0.00 s

t

Fart

— m/s

|v|

Banans radie

— m

R

Centripetalacceleration

0.00 m/s²

a = v² ÷ R

Sidledes friktion

0 N

F = m·a ≤ μ·m·g

Förutsäg innan du kör

Skriv ditt svar för att förbereda körningen. Kör är avstängd tills det finns ett svar.

Förutsäg körningen innan du startar den.

Uppdragspoäng—

Ett rätt svar, inom 2 %, ger 100 poäng. Rätt på första körningen ger 50 till. En körning räknas så snart den startar.

✓ Rätt svar① Första försöket

Så spelar du Skarp kurva

  1. Välj en kurva och läs av massan, farten, radien eller friktionstalet μ på dess kort.
  2. Använd F = m·v² ÷ r, och vid gränsen sätter du den lika med väggreppet μ·m·g.
  3. Skriv ditt svar och tryck på Kör. En kraft ställer in däckens väggrepp, en fart bestämmer hur fort bilen kör och en radie bygger kurvan.
  4. Följ panelen och pilarna. Om kurvan kräver större kraft än däcken kan ge följer bilen en vidare cirkel och kan hamna utanför vägen.

Vad håller kvar en bil i en kurva?

En bil som kör genom en kurva är i cirkelrörelse, så den behöver en kraft mot kurvans medelpunkt: centripetalkraften F = m·v² ÷ r. På en plan väg kan bara sidledes friktion mellan däcken och vägen ge den, och friktionen har en gräns, μ·m·g. Så länge m·v² ÷ r ≤ μ·m·g följer bilen kurvan. Vid gränsen är v = √(μ·g·r): massan tar ut sig, så en tung lastbil och en lätt bil har samma högsta fart. När vägen kräver mer kraft än däcken kan ge flyger bilen inte utåt; den fortsätter att svänga, men i en vidare cirkel, R = m·v² ÷ (μ·m·g), och glider mot kurvans utsida.

En avgränsad inlärningsmodell

Bilen är en punkt som håller konstant fart på en plan, odoserad väg; det finns inget luftmotstånd. Dess sidledes friktion kan växa upp till μ·m·g; när kurvan kräver mer stannar friktionen vid den gränsen och pekar mot medelpunkten i en vidare cirkel. Verkliga sladdar bromsar också bilen. Inträdet i kurvan, slutet på svängen och avåkningen räknas fram exakt. Värdena är pedagogiska exempel, inte gränser för trafiksäkerhet.

Om du byter språk behålls kurvan, svaret, antalet försök och körningen.