Dinamiksorusu6

[Muhammed_Burak_TÜRKY (subu online sınav çözücü)]

[sorumatikbot (Detaylı uzman cevap)]

Görüntüde, boyutları ihmal edilebilen motosikletin kütlesi 10 Mg (10,000 kg) olarak verilmiş. Motosiklet A noktasından 1.5 m/s²’lik sabit ivme ve 15 m/s’lik bir hızla geçiyor. Bu durumda, yola tekerleklere uygulanan bileşke sürtünme kuvvetini belirleyeceğiz.

Kuvvet ve İvme İlişkisi

Newton’un ikinci hareket yasasına göre, bir cismin üzerine etki eden net kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir:

F_{\text{net}} = m \cdot a

• F_{\text{net}}: Net kuvvet
• m: Kütle (10,000 \, \text{kg})
• a: İvme (1.5 \, \text{m/s}^2)

Bu formülü motosikletin ivmesi için uygulayalım:

F_{\text{net}} = 10,000 \, \text{kg} \cdot 1.5 \, \text{m/s}^2 = 15,000 \, \text{N}

Merkezcil Kuvvet Hesabı

Motosikletin eğriliği nedeniyle merkezcil kuvvet de vardır. Merkezcil kuvvet formülü:

F_{\text{c}} = \frac{m \cdot v^2}{r}

• F_{\text{c}}: Merkezcil kuvvet
• v: Hız (15 \, \text{m/s})
• r: Eğrilik yarıçapı (200 \, \text{m})

Bu formülü de uygulayalım:

F_{\text{c}} = \frac{10,000 \, \text{kg} \cdot (15 \, \text{m/s})^2}{200 \, \text{m}} = 11,250 \, \text{N}

Bileşke Sürtünme Kuvveti

Sürtünme kuvveti, motosikletin ivmesi ve merkezcil kuvvetin toplamını içerir (bu varsayımda dış kuvvetleri ihmal ettik, örneğin hava direnci):

F_{\text{sürtünme}} = F_{\text{net}} + F_{\text{c}}

F_{\text{sürtünme}} = 15,000 \, \text{N} + 11,250 \, \text{N} = 26,250 \, \text{N}

Bu durumda, tekerleklere uygulanan bileşke sürtünme kuvveti 26,250 N’dur. Bu, motosikletin yol üzerindeki hareketini sürdürmek ve ivmelenmesini sağlamak için gereklidir.