Lintasan Loop

Termasuk bagian Mekanika dalam perjalanan Physics di Coddy. Pelajaran 79 dari 97.

Di puncak perulangan, lintasan dan berat sama-sama mendorong kereta ke bawah, menuju pusat: $\relax N + mg = mv^2/r$ .

Pada kecepatan minimum $\relax N = 0$ , dan massanya saling menghilangkan:

$v_{\min} = \sqrt{g r}$

Jika lebih lambat, kereta akan keluar dari lintasan. Jika mulai dari keadaan diam tanpa gesekan, titik awal harus berada pada ketinggian minimal $\relax 2.5r$ .

Bola yang mewakili kereta mulai dari keadaan diam di puncak jalur melengkung setinggi 2.5 r, bergulir turun lalu melewati loop berjari-jari r. Di puncak loop, kecepatannya v mengarah ke kiri dan hanya gaya berat mg yang bekerja padanya, mengarah ke bawah menuju pusat

Pada kecepatan minimum, hanya gaya berat yang menarik kereta melewati puncak loop.

Tantangan

Seorang pengendara akrobat dan sepeda motornya, dengan massa gabungan $150\ \mathrm{kg}$ , mencapai puncak perulangan dengan kecepatan $7\ \mathrm{m/s}$ , tepat pada kecepatan minimum untuk perulangan tersebut. Tentukan jari-jari $r$ perulangan tersebut.