Merkezcil kuvvet hesaplama

Bu merkezcil kuvvet hesaplama aracında kütle ve yarıçapın yanı sıra hız, periyot veya devir girersiniz; kuvveti, ivmeyi, g kuvvetini ve virajdaki sınır hızı görürsünüz.

Örnek: Kütle m 1.000 kg · Dairesel yörüngenin yarıçapı r 50 m · Bilinen değer: Hız v · Hız v 50 km/h → Sonuç: F = 3.858 N (a = 3,858 m/s², yaklaşık 0,39 g). Kaynak: Wikipedia – Merkezcil kuvvet. Güncelleme: .

kg
m
km/h
AraçlarımGirdileriniz yalnızca bu tarayıcıda saklanır.

Sonuç

Sonuç
F = 3.858 N (a = 3,858 m/s², yaklaşık 0,39 g)
Çembersel hareketin tüm büyüklükleri
BüyüklükDeğerFormül
Merkezcil kuvvet3.858 NF = m·v²/r
Merkezcil ivme3,858 m/s²a = v²/r
g cinsinden ivme0,39 ga / 9,80665
Çizgisel hız13,89 m/s = 50 km/hv = ω·r
Açısal hız0,2778 rad/sω = 2π/T
Periyot22,62 sT = 2π/ω
Frekans0,04421 Hzf = 1/T
Devir sayısı2,653 dev/dkn = 60/T
Virajdaki sınır hız
Yol zeminiStatik sürtünme katsayısı μSınır hız
kuru (asfalt)0,871 km/h
ıslak0,556 km/h
kar0,236 km/h
buz0,125 km/h
Sürtünmesiz bir virajın bu hızda 21,5° yatık olması gerekirdi (tan α = v²/(g·r)). Sürtünme katsayıları lastikler için kaba referans değerlerdir; gerçekte lastiğe ve yol durumuna bağlıdır.

Nasıl hesaplanır?

Merkezcil kuvvet F = m·v²/r'dir. 1000 kg'lık bir otomobil, 50 m yarıçaplı virajda 50 km/h hızla yaklaşık 3858 N'a ihtiyaç duyar; bu yaklaşık 0,39 g'lik bir ivmedir.

Nasıl hesaplanır

Bir kütle ancak merkeze doğru bir kuvvet varsa çembersel yörüngede kalır: F = m·v²/r = m·ω²·r, ivme a = v²/r. Periyottan v = 2πr/T, dakikadaki devir n'den v = 2πr·n/60 bulunur. Virajdaki sınır hız, statik sürtünme μ·m·g'nin merkezcil kuvveti tam karşıladığı noktada ortaya çıkar: v = √(μ·g·r).

Bilmekte fayda var

Sıkça sorulan sorular

Merkezcil kuvvet nasıl hesaplanır?

F = m · v² / r ile: kütle çarpı hızın karesi bölü yarıçap. Ya da açısal hız ω ile F = m · ω² · r.

Periyot hıza nasıl çevrilir?

Bir T periyodunda cisim 2πr uzunluğundaki çevreyi alır; yani v = 2πr / T.

Virajı en fazla ne hızla almak mümkündür?

En fazla v = √(μ · g · r). Sürtünme 0,8 ve yarıçap 50 m ise yaklaşık 71 km/h; ıslak zeminde (μ = 0,5) yaklaşık 56 km/h.

Merkezcil ve merkezkaç kuvveti arasındaki fark nedir?

Merkezcil kuvvet gerçekten merkeze doğru etki eder. Merkezkaç kuvveti ise yalnızca dönen sistemde ortaya çıkan sanal bir kuvvettir.

Kaynaklar ve yasal dayanak

Güncelleme: · Editoryal ilkeler

Benzer araçlar