Отиди на
Форум "Наука"

Измерване на претоварване при центробежна сила (земно ускорение g)


Peter_Kunstbahn

Recommended Posts

  • Модератор Инженерни науки

Излиза че ако че ако имаме натоварване 6,21 пъти g (на довери от предишната страница) състезателят е подложен на 6,29 пъти. Векторната сума на гравитацията и центробежната - 12+ 6,212=6,292 - Т на питагор.

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Заради криволинейното движение върху шейната действа FЦБ,

Заради гравитацията и действа и силата на тежестта G = mg.

Действа и също реакцията на опората (пистата), която е равна на перпендикулярната на повърхността компонента на натиска, който оказва шейната върху пистата. А този натиск е равен на векторната сума на FЦБ и G . Значи, ако има гравитация и завой, FR винаги ще е под ъгъл спрямо хоризонталата .

Да и ъгълът ще е 14.3° спрямо хоризонталата

Или 90 : 6,3

Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

ОК, благодаря за помощща. Значи ще го начертая с ъгъл 14,3 градуса спрямо хоризонталата. От това, което виждам излиза, че въпреки превъзмогнатото земно ускорение, то винаги оказва влияние. Няма да задълбавам повече. Всичко до момента е достатъчно. Моля всеки който е писал мнение по темата да прати две имена, за да го включа в ползвана литература и помощ, от името на сайта http://nauka.bg

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

За нищо, ама те подведох, за което се извинявам.

да зарежем ъгъла засега.


И по моите изчисления ускорението по хоризонталата е толкова. Обаче има и вертикална компонента на земното ускорение и по Питагоровата теорема ще бъде 60,95 m/s2 . И е 6,21 g или с 5,21 пъти претоварване. Което не е много повече, но ако е примера със стоманеното въже, тогава радиуса ще е по-малък (и е по-голямо) ще описва конус, за да може вертикалната компонента на реакцията, да се уравновесява с теглото.

А ако това са реално измерени скорости, могат да се изчислят много точно. Вече ако се предполага колко ще е има много условности!

Това е верният отговор. В нашия случай (когато двата компонента /вектора/ са перпендикулярни) може да ползваме теоремата на Питагор.

http://matematika.martinmarinov.info/index.php?no=1

http://pharmfac.net/social_pharm_lectures/WM_12_2011/CH_03_V.pdf

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

Според мен, изчисленията на Минко Илчев са само за равновесно положение, каквото е показаното и на фиг.1. Тогава FR е равен по големина и обратен по посока на сумата на FЦБ и mg и за това винаги ще е под ъгъл спрямо хоризонталата. Възможно е и отклонение от равновесното положение от засилването (от потенциалната разлика) и управлението на шейната. За това и 90 градуса са постижими , но при 90 градуса няма да има FN и силите , действащи на шейната няма да се уравновесяват . Също е добре FЦБ да е доста по-голямо от mg, за да не се обърне шейната при такова екстремно отклонение.

post-5781-0-89071700-1390901976.jpg

На графиките е написано g като гравитационно ускорение, а не сила на тежестта, като другите вектори показват сили, или компоненти на сили, което е объркващо, според мен.

Редактирано от Doris
Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Ми не е ли това положението "по default" дето състезателят ще търпи най много g? Нали в началото - критерия беше с кръгово движение в хориз. равн.

Ако завоят вече е по наклонена равнина тогава може и да се превишат 90°, но състезателят май ще е разтоварен на влизане - даже ще му намалее G (Така ли имаш предвид.. G /силата/=mg/земонто ускорение/ ). На излизане от завоя обаче ще се натовари с колкото се е разтоварил при влизане.

Можем и векторите мащабно в някви единици да ги направим като дължина, ама айде сега...

Отговорили сте на Peter, давай си името. Аз засега не съм, че пушиляк само дигах...

Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

Мисля, че ние тука освен че отговаряме, обсъждаме и помежду си, пък авторът на темата да преценява какво му е от полза.

Според мен, има комбинация на задачите за движение по наклонена плоскост и движение по окръжност.

Да, хем разтоварване по правите , хем натоварване по завоите и то голямо.

G - силата на тежестта си е една и съща, променя се натискът - теглото, и реакцията на опората - това, което усещаме.

Когато няма завой има само движение по наклонена плоскост - реакцията на опората е по-малка от G -разтоварване.

inclined_plane_down.png

Когато има завой - реакцията на опората зависи от скоростта и кривината - голямо натоварване.

Най-голямото натоварване ще стане при комбинация от максимална скорост и най-остър завой плюс компонентите на реакцията на силата на тежестта в равнината , перпендикулярна на скоростта. Може максимума да не е равновесното положение, а ако не се е издигнал още до него.

Редактирано от Doris
Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

@Минко Илчев

...

Ако трябва да сумираме ускоренията (или) които са вектори и съответно ще се сумират по правилото на успоредника /паралелограм/ или правилото на триъгълника, което означава че сборът като ще е по-малък от скаларните им сборове (или абс ст-ти), тоест малко ще се разтовари атлетът от това което получихте...

Може като се прибера да го сметна по този алгоритъм.

Да, единствено ако са на една ос скаларното ще е равно на векторното. В случаят не бе отчетено земното ускорение, а само центростремителното. В конкретния случай нямаше голяма разлика.

Peter_Kunstbahn #22

Не мога да цитирам частично!

Графиките наистина са страхотни имам несъгласие за центробежната сила. Направо си няма такава, въпреки че разговорно се ползва много, както и в заглавието. В началото на старта когато няма завой тангенциалната компонента е тази която ускорява тя не претоварва, усещането е само от нормалната компонента на теглото и тя е по-малка от 1 g и колкото е по стръмна пистата е по-малко натоварването .

Земното ускорение не дава претоварване когато тялото е свободно само когато е уравновесена или има някаква реакция, тя ускорява и действа на всички точки от тялото едновременно. Както парашутист при свободно падане, когато скоростта е малка и съпротивлението на въздуха е пренебрежимо малко, той е като в безтегловност и силата на теглото му действа. При достигане от 200 до 300 км/ч силите са в равновесие и натоварването е достига 1 g. При отваряне на парашута има „динамичен удар“. А теглото е било през цялото време постоянно.

Когато е в завой за по просто може да се приеме, че скоростта е постоянна. Претоварването идва само от реакцията на пистата и силата на триене по посока на движение тя е много малка, в напречна посока може да бъде съществена, поради каналите в които се движи. Ъгълът който сключва реакцията спрямо пистата е близък до прав, ако няма триене (в странично направление) задължително е перпендикулярна. Центростремителната сила е векторен сбор на реакцията и тангенциалната компонента на теглото. Претоварването идва от това, че пистата предава на шейната, а тя съответно на състезателя центростремителна сила.

Без чертеж вероятно не е ясно, ще е друг път евентуално!

Коефициента на триенето което е посочено по-горе вероятно е за сухо триене, в случаят имаме наточени ски които поради налягането разтопяват повърхността и служат като смазка. Докато в напречно направление коефициента на триене е стотици и хиляди пъти по-голям, поради това, че се движи в канал.

Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

Много често използваме като синоними понятията "сила на тежестта" и "тегло", защото в инерциална отправна система силата на тежестта и теглото съвпадат по големина. Но те са различни сили и в задачата, която коментираме тук това е от значение. Силата на тежестта - G=m.g е с приложна точка в тялото, за което се отнася и е перпендикулярна на земната повърхност. Теглото е натискът, който тялото оказва върху опора, предотвратяваща падането му и приложната му точка е в опората. От третия закон на Нютон има реакция на опората и ако тя се уравновесява с G, тялото ще е в покой или праволинейно равномерно движение, ако не се уравновесява - тялото ще е пада с ускорение.

Когато няма завой на спускащата се по наклон шейната усещането за олекване е от това, че реакцията на опората е по-малка по големина от обичайната.

Още по-голямо усещане за олекване има при свободното падане при пренебрежимо съпротивление на въздуха. Тогава тегло няма, за това казваме, че има безтегловност. Ако е отворен парашут, обаче нещата се променят. Отново има тегло, равно на силата на тежестта, за това скоростта е постоянна.

При движение на шейната по окръжност и пренебрежимо триене и действат 3 сили - силата на тежестта - G, центробежната сила FЦБ и реакцията на опората FR . При равновесно положение FR е равна по големина и обратна по посока на сбора от FЦБ иG , защото този сбор определя натиска върху пистата. Това означава, че двете мислено отделени компоненти на FR - FN иFЦС по отделно уравновесяват G и FЦБ .

В българската уикипедия не е обяснено добре за теглото, в руската е добре, в английската има двусмисленост според мен.

Редактирано от Doris
Link to comment
Share on other sites

Напиши мнение

Може да публикувате сега и да се регистрирате по-късно. Ако вече имате акаунт, влезте от ТУК , за да публикувате.

Guest
Напиши ново мнение...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зареждане...

За нас

"Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

За своята близо двайсет годишна история "Форум Наука" се утвърди като мост между тези, които знаят и тези, които искат да знаят. Всеки ден тук влизат хиляди, които търсят своя отговор.  Форумът е богат да информация и безкрайни дискусии по различни въпроси.

Подкрепи съществуването на форумa - направи дарение:

Дари

 

 

За контакти:

×
×
  • Create New...