Yatay Daireler

Coddy'nin Physics Journey'sinin Mekanik bölümünün bir parçası. Ders 77 / 97.

Merkeze doğru olan net kuvvet, bir cismi çemberi üzerinde tutar:

$F_{\text{net}} = \frac{m v^2}{r}$

Bu yeni bir kuvvet değildir: bu işi gerilme kuvveti, sürtünme kuvveti veya normal kuvvet yapar.

İpe bağlı bir disk: $\relax T = mv^2/r$ .

Yukarıdan görünüm: sürtünmesiz bir masa üzerinde, dairesel yörüngesinin merkezindeki bir çiviye iple bağlanmış bir disk; gerilim T diski ip boyunca çiviye doğru çekerken hızı v daire boyunca yönelir

Yukarıdan görünüm: ipin gerilimi, merkeze doğru yönelen kuvvettir.

Düz bir virajdaki araba: $\relax f_s = mv^2/r$ , sürtünme sınırına kadar.

Görev

$0.2\ \mathrm{kg}$ kütleli bir disk, merkezdeki bir çiviye $0.5\ \mathrm{m}$ uzunluğunda bir iple bağlanmış hâlde sürtünmesiz buz üzerinde daire şeklinde kayıyor. İp, gerilme kuvveti $10\ \mathrm{N}$ olduğunda kopuyor. Diskin ulaşabileceği en yüksek hız $v$ değerini bulun.