Β' Λυκ-Κεφ4 Κυκλικές Κιν-Αυτ.σεΟριζ.Στροφή-ακτίνες καμπυλότητας
ΕΝΙΑΙΕΣ ΤΕΛΙΚΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΓΡΑΠΤΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2023-2024 - Β΄ ΤΑΞΗΣ ΛΥΚΕΙΟΥ / ΤΕΣΕΚ - Ερώτηση 6
Θεωρούμε δύο αυτοκίνητα που εκτελούν Ομαλή Κυκλική Κίνηση σε κυκλική, οριζόντια στροφή γωνίας , ακολουθώντας όμως διαφορετικές τροχιές.
Συγκεκριμένα, το μπλε αυτοκίνητο διαγράφει κυκλικό τόξο, με κέντρο αυτό της στροφής και με ακτίνα τη μέση ακτίνα της στροφής (θεωρούμε τη στροφή ως την περιοχή μεταξύ δύο ομόκεντρων κυκλικών τόξων). Αντίθετα, το κόκκινο ακολουθεί την "αγωνιστική γραμμή", δηλαδή το τόξο μέγιστης ακτίνας που χωράει στη στροφή του δρόμου.
Η στατική τριβή μεταξύ ελαστικών και οδοστρώματος επενεργεί ως κεντρομόλος δύναμη, συγκρατώντας τα οχήματα στην στροφή. Ειδικότερα, το μπλε αυτοκίνητο κινείται με ταχύτητα μέγιστου μέτρου , η οποία καθορίζεται από το μέτρο της μέγιστης στατικής τριβής . Στην περίπτωση που το όχημα επιχειρήσει να κινηθεί με μεγαλύτερη ταχύτητα, η στατική τριβή δεν μπορεί πλέον να το κρατήσει σε κυκλική τροχιά και τότε αυτό ολισθαίνει βγαίνοντας εκτός δρόμου.
Εάν τα ελαστικά των δύο οχημάτων είναι πανομοιότυπα (ίδιος συντελεστής στατικής τριβής με το οδόστρωμα),το κόκκινο αυτοκίνητο μπορεί να διαγράψει τη στροφή με ταχύτητα μεγαλύτερου μέτρου, εφόσον κινείται σε τροχιά μεγαλύτερης ακτίνας . Σε αγώνες ταχύτητας αυτή είναι η βέλτιστη γραμμή που μπορεί να ακολουθήσει το αγωνιστικό, ώστε να διαγράψει τη στροφή στον μικρότερο δυνατό χρόνο.