Okręgi pionowe

Część sekcji Mechanika ścieżki Physics w Coddy. Lekcja 78 z 97.

W pionowym okręgu ciężar zawsze jest skierowany w dół. Przyjmując kierunek do środka za dodatni:

$\text{top: } T + mg = \frac{mv^2}{r}, \qquad \text{bottom: } T - mg = \frac{mv^2}{r}$

U góry obie siły są skierowane ku środkowi; na dole ciężar jest skierowany od środka.

Ciężar sznurka działa najmocniej na dole. Na kolejce górskiej siła nacisku fotela $N$ pełni rolę $T$ : na dnie zagłębienia pasażer czuje się cięższy.

Wyzwanie

Jadąca kolejką górską osoba o masie $60\ \mathrm{kg}$ przejeżdża przez najniższy punkt zagłębienia. Jej przyspieszenie wynosi tam $5\ \mathrm{m/s^2}$ i jest skierowane pionowo w górę, ku środkowi zagłębienia. Wyznacz siłę nacisku $N$ wywieraną przez siedzenie.