如圖所示,高速公路轉(zhuǎn)彎處彎道半徑R=100m,m=1500kg汽車以v1=10m/s的速率行使,其所需的向心力為多大,汽車輪胎與路面的動摩擦因素μ=0.4,若路面是水平的,問汽車轉(zhuǎn)彎時不發(fā)生徑向側(cè)滑(離心現(xiàn)象)所許可的最大速率vm為多少?當(dāng)超過vm時,將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
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由題意可有:F=m
v2
R
=1500×
102
100
=1500N
,
故汽車所需向心力為1500N.
當(dāng)以最大速度轉(zhuǎn)彎時,最大靜摩擦力提供向心力,此時有:
fm=mgμ=m
v2
R
,
由此解得最大速度為:v=20m/s.
故汽車轉(zhuǎn)彎時不發(fā)生徑向側(cè)滑時的最大速度為20m/s,
當(dāng)超過最大速度時,外力提供向心力不足,汽車將做離心運動,有翻車的危險.
練習(xí)冊系列答案
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