Siła dośrodkowa – kalkulator

Siła dośrodkowa kalkulator: wpisz masę i promień oraz prędkość, okres lub obroty, a dostaniesz siłę, przyspieszenie, przeciążenie g i graniczną prędkość na zakręcie.

Przykład: Masa m 1000 kg · Promień r toru kołowego 50 m · Znana jest: Prędkość v · Prędkość v 50 km/h → Wynik: F = 3858 N (a = 3,858 m/s², około 0,39 g). Źródło: Wikipedia – Zentripetalkraft: F = m·v²/r = m·ω²·r. Stan na: .

kg
m
km/h
Moje narzędziaWpisane dane są zapisywane tylko w tej przeglądarce.

Wynik

Wynik
F = 3858 N (a = 3,858 m/s², około 0,39 g)
Wszystkie wielkości ruchu po okręgu
WielkośćWartośćWzór
Siła dośrodkowa3858 NF = m·v²/r
Przyspieszenie dośrodkowe3,858 m/s²a = v²/r
Przyspieszenie w g0,39 ga / 9,80665
Prędkość liniowa13,89 m/s = 50 km/hv = ω·r
Prędkość kątowa0,2778 rad/sω = 2π/T
Okres22,62 sT = 2π/ω
Częstotliwość0,04421 Hzf = 1/T
Prędkość obrotowa2,653 obr./minn = 60/T
Prędkość graniczna na zakręcie
NawierzchniaWspółczynnik tarcia statycznego μPrędkość graniczna
sucha (asfalt)0,871 km/h
mokra0,556 km/h
śnieg0,236 km/h
lód0,125 km/h
Zakręt bez tarcia musiałby mieć przy tej prędkości przechył 21,5° (tan α = v²/(g·r)). Współczynniki tarcia to zgrubne wartości orientacyjne dla opon; w rzeczywistości zależą od opon i stanu nawierzchni.

Jak to obliczamy

Siła dośrodkowa wynosi F = m·v²/r. Samochód o masie 1000 kg na zakręcie o promieniu 50 m przy 50 km/h potrzebuje około 3858 N, by pozostać na torze kołowym – to przyspieszenie rzędu 0,39 g.

Jak to liczymy

Ciało porusza się po okręgu tylko wtedy, gdy jakaś siła jest skierowana do środka: F = m·v²/r = m·ω²·r, a przyspieszenie a = v²/r. Z okresu wynika v = 2πr/T, z obrotów n (na minutę) v = 2πr·n/60. Prędkość graniczną na zakręcie otrzymujemy, gdy tarcie statyczne μ·m·g akurat wystarcza na siłę dośrodkową: v = √(μ·g·r).

Warto wiedzieć

Najczęściej zadawane pytania

Jak obliczyć siłę dośrodkową?

Ze wzoru F = m · v² / r: masa razy kwadrat prędkości podzielone przez promień. Albo F = m · ω² · r, gdzie ω to prędkość kątowa.

Jak przeliczyć okres na prędkość?

W ciągu jednego okresu T ciało pokonuje obwód 2πr, więc v = 2πr / T.

Z jaką prędkością można pokonać zakręt?

Co najwyżej v = √(μ · g · r). Przy tarciu 0,8 i promieniu 50 m to około 71 km/h; na mokrej nawierzchni (μ = 0,5) około 56 km/h.

Czym różni się siła dośrodkowa od odśrodkowej?

Siła dośrodkowa działa naprawdę w stronę środka. Siła odśrodkowa jest siłą pozorną, występującą tylko w układzie obracającym się.

Źródła i podstawa prawna

Stan na: · Zasady redakcyjne

Podobne narzędzia